(SARS-CoV-2- Immagine Public Domain).
SARS-CoV-2 entra nelle cellule per causare l’infezione. Lo fa utilizzando la proteina spike sulla sua superficie; questa proteina spike può attaccarsi ai recettori sulle cellule ospiti umane. Ad esempio, la proteina spike può legarsi ai recettori ACE2 sulle superfici delle cellule che rivestono il naso e i polmoni. Mentre il virus era inizialmente conosciuto per colpire il sistema respiratorio, medici e ricercatori ora sanno che può influenzare altri tessuti, compresi i vasi sanguigni e in molti pazienti sono stati osservati sintomi neurologici come vertigini, nebbia cerebrale e mal di testa.
I ricercatori stanno cercando di saperne di più su come il virus può avere un impatto sul cervello. Gli scienziati hanno ora riportato in Neurobiology of Disease che la proteina spike del virus SARS-CoV-2 può interrompere la barriera emato-encefalica.
Vedi anche:SARS-CoV-2: perchè causa “nebbia nel cervello”
“Studi precedenti hanno dimostrato che SARS-CoV-2 infetta le cellule ospiti utilizzando le sue proteine spike per legarsi all’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2) sulla superficie della cellula ospite”, ha spiegato l’autore principale dello studio Servio H. Ramirez, Ph.D ., Professore di Patologia e Medicina di Laboratorio presso la Lewis Katz School of Medicine della Temple University. “Poiché l’ACE2 è un importante bersaglio di legame per SARS-CoV-2 nei polmoni e nel sistema vascolare di altri organi del corpo, i tessuti che si trovano dietro il sistema vascolare, che ricevono sangue dai vasi colpiti, sono a rischio di danni dal virus”.
Ciò che non è chiaro è se ACE2 si trova normalmente anche nei vasi sanguigni del cervello o se COVID-19 causa condizioni che modificano il modello di espressione di ACE2.
In questo lavoro, i ricercatori hanno valutato i campioni di cervello post-mortem di individui (precedentemente) sani e di persone ipertese o affette da demenza. Gli scienziati hanno scoperto che ACE2 può essere trovato in tutti i vasi sanguigni nella corteccia frontale del cervello umano, ma il livello dei recettori ACE2 è significativamente aumentato nelle persone che soffrono di ipertensione o demenza.
Utilizzando un modello di coltura cellulare, gli scienziati hanno anche stabilito che quando le cellule erano esposte alla proteina spike o a una parte di essa chiamata subunità 1, si verificava un calo dell’integrità della barriera endoteliale. La subunità 2 sembrava avere un impatto diretto sulla funzione della barriera emato-encefalica.
“Questo è importante perché, a differenza della subunità 1, la subunità 2 della proteina spike non si lega all’ACE2, il che significa che potrebbe verificarsi una violazione della barriera emato-encefalica in modo indipendente dall’ACE2″, ha osservato il primo autore dello studio , borsista post-dottorato Tetyana P. Buzhdygan, Ph.D.
Ulteriori ricerche con dispositivi microfluidici che avevano lo scopo di imitare i capillari hanno suggerito che la proteina spike può aumentare la permeabilità delle loro pareti.
“I nostri risultati supportano l’implicazione che SARS-CoV-2 o le sue proteine spike che circolano nel flusso sanguigno, potrebbero causare la destabilizzazione della barriera emato-encefalica nelle regioni chiave del cervello“, ha detto il Dottor Ramirez. “La funzione alterata di questa barriera, che normalmente tiene gli agenti nocivi fuori dal cervello, aumenta notevolmente la possibilità di neuroinvasione da questo patogeno, offrendo una spiegazione per le manifestazioni neurologiche sperimentate dai pazienti COVID-19. Abbiamo ancora molto da imparare sugli impatti neurologici duraturi del virus e sulla capacità di infettare direttamente i neuroni dietro la barriera emato-encefalica. Sembra che un diverso coronavirus umano, SARS-CoV, sia stato in grado di invadere direttamente il SNC”.
“Il genoma virale non è stato ancora trovato in specifici tipi di cellule del cervello”, ha detto il Dottor Ramirez. “I prossimi passi nel nostro lavoro sono la ricerca di copie virali genomiche in diverse parti del cervello utilizzando materiale di autopsia da casi COVID-19 e lo studio della capacità del patogeno di neuroinvadere utilizzando colture cellulari e costrutti di ingegneria tissutale”.
Fonti: AAAS / Eurekalert! tramite Temple University Health System, Neurobiology of Disease
