(COVID-19-Immagine Credit Public Domain).
Sebbene la malattia COVID-19 causi una morbilità significativa, principalmente da coinvolgimento polmonare, anche i sintomi extrapolmonari sono componenti principali della malattia. La malattia renale, che di solito si presenta come danno renale acuto (AKI), è particolarmente grave tra i pazienti con COVID-19. Non è noto, tuttavia, se tale danno derivi da infezione renale diretta con il virus SARS-CoV-2, causale della COVID-19, o da meccanismi indiretti.
- Il virus che causa COVID-19 può infettare e replicarsi nelle cellule renali umane, ma questo in genere non porta alla morte cellulare.
- Le cellule renali che hanno già caratteristiche di lesione possono essere infettate più facilmente e sviluppare ulteriori lesioni.
I ricercatori hanno studiato le cellule renali umane in laboratorio per esaminare gli effetti di COVID-19 sulla salute dei reni. I risultati appariranno nel prossimo numero di JASN.
Molte persone che sviluppano COVID-19 sperimentano anche danni ai reni, ma non è chiaro se questo sia un risultato diretto di un’infezione virale o una conseguenza di un’altra condizione o la risposta del corpo all’infezione. Per indagare, un team guidato da Benjamin Dekel, MD, PhD (Sheba Medical Center, in Israele) ha coltivato cellule renali umane in piatti di laboratorio e le ha infettate con il virus SARS-CoV-2 che causa la COVID-19.
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I ricercatori hanno scoperto che sebbene il virus che causa COVID-19 potesse entrare, infettare e replicarsi nelle cellule renali umane adulte, questo in genere non porta alla morte cellulare. Prima dell’infezione, le cellule contenevano alti livelli di molecole di segnalazione dell’interferone e l’infezione stimolava una risposta infiammatoria che aumentava queste molecole. Al contrario, l’infezione delle cellule renali carenti di tali molecole ha provocato la morte cellulare, suggerendo un effetto protettivo.
Le cellule in questi esperimenti sono state coltivate come uno sferoide tridimensionale che imita il rene sano o come uno strato bidimensionale che imita le cellule di un rene gravemente ferito. Le cellule che imitavano un rene gravemente ferito erano più soggette a infezioni e lesioni aggiuntive, ma non alla morte cellulare.
Spiegano gli autori:
“Utilizzando modelli cellulari ex vivo, abbiamo cercato di analizzare le interazioni SARS-Cov2 con le cellule tubulari renali e valutare il danno tubulare diretto. Questi modelli comprendevano cellule epiteliali renali umane primarie (derivate da nefrectomie e cresciute come monostrati proliferanti) e sferoidi renali tridimensionali più quiescenti. Risultati: Abbiamo dimostrato che le molecole di ingresso virale e gli alti livelli basali di molecole correlate all’interferone di tipo 1 erano presenti nei monostrati e negli sferoidi renali. Sebbene entrambi i modelli supportino l’infezione e la replicazione virale, non hanno mostrato un effetto citopatico e morte cellulare, risultati che erano fortemente presenti nei controlli infetti da SARS-CoV-2 (colture Vero E6). Un confronto tra colture monostrato e sferoide ha dimostrato una maggiore infettività e replicazione di SARS-Cov-2 in monostrati attivamente proliferanti, sebbene le colture sferoidi abbiano mostrato livelli più elevati di ACE2. I monostrati hanno mostrato l’elevazione di alcune molecole di lesione tubulare, comprese le molecole correlate alla fibrosi (COL1A1 e STAT6) e alla dedifferenziazione (SNAI2), nonché una perdita di identità cellulare, evidente dalla riduzione della megalina (LRP2). Conclusioni: SARS-CoV-2 può infettare le cellule renali senza un effetto citopatico. La proliferazione cellulare indotta dall’AKI può potenzialmente intensificare l’infettività e il danno tubulare da SARS-CoV-2, suggerendo che un intervento precoce nell’AKI è giustificato per aiutare a ridurre al minimo l’infezione renale”.
“I dati indicano che è improbabile che il virus SARS-CoV-2 sia una causa primaria di danno renale acuto osservato nei pazienti COVID-19. Implica che se tale lesione si verifica nel rene per qualsiasi causa, il virus potrebbe intensificarla. Pertanto, se siamo in grado di limitare lo scenario comune di danno renale acuto in primo luogo, allora potrebbe esserci la possibilità di ridurre al minimo i potenziali danni causati dal virus”, ha spiegato il Dott. Dekel.
