La maggior parte delle persone infettate dalla SARS-CoV-2 presenta solo sintomi lievi. Tuttavia, una piccola percentuale può sviluppare complicazioni gravi come insufficienza respiratoria, shock settico e persino insufficienza d'organo multipla. La COVID-19 può colpire anche organi non direttamente infettati dal virus. Alcuni pazienti gravemente malati sviluppano coaguli di sangue e vasi sanguigni danneggiati. Altri possono sviluppare sintomi che ricordano le malattie autoimmuni come l'artrite o il lupus. Mostrano segni di attivazione del sistema immunitario che non sono tipici di un'infezione virale.
Un nuovo studio internazionale suggerisce che il sistema immunitario lascia dietro di sé particelle virali quando scompone il virus, che possono innescare reazioni immunitarie dannose. Gli autori paragonano questo processo alla digestione degli alimenti, che non termina con la loro scomposizione, ma lascia dietro di sé particelle che hanno un effetto sul nostro metabolismo.
I frammenti del virus imitano i peptidi immunitari umani conosciuti
I ricercatori hanno utilizzato metodi scientifici all'avanguardia per identificare particelle specifiche che vengono prodotte durante la degradazione del SARS-CoV-2 e che possono causare gravi infiammazioni. Questi frammenti sono chiamati xenoAMP perché assomigliano a noti peptidi antimicrobici (AMP).
Le AMP fanno parte del nostro sistema immunitario e uccidono batteri, virus, parassiti e persino cellule tumorali.
L'AMP più conosciuta nel nostro corpo è la catelicidina LL-37 ed è responsabile della difesa immunitaria contro i microbi. Quando un virus si moltiplica nelle nostre cellule, vengono prodotte molecole cariche negativamente come l'RNA a doppio filamento (dsRNA). La catelicidina LL-37 è caricata positivamente e quindi lega questo dsRNA. Si forma così il complesso catelicidina LL-37/dsRNA, che stimola la risposta immunitaria e ci aiuta a combattere le infezioni. Tuttavia, questa stimolazione può anche portare a reazioni autoimmuni nelle persone con un sistema immunitario disregolato.
In questo studio, i ricercatori hanno esaminato se i frammenti del SARS-CoV-2 si comportano in modo simile alla catelicidina LL-37. Per identificare i frammenti di SARS-CoV-2, gli autori dello studio hanno innanzitutto utilizzato l'apprendimento automatico per analizzare tutte le proteine prodotte durante la degradazione del virus. Si sono concentrati su tre frammenti proteici con un'elevata carica positiva, simili alla catelicidina LL-37.
Il SARS-CoV-2 è un tipo di virus della famiglia dei coronavirus. Per comprenderne gli effetti specifici, i ricercatori hanno confrontato i frammenti del SARS-CoV-2 non solo con la catelicidina LL-37, ma anche direttamente con i frammenti di un altro coronavirus umano chiamato OC43 (HCoV-OC43), che causa solo un lieve raffreddore. Hanno scoperto che il SARS-CoV-2 ha regioni particolarmente specifiche con un'elevata carica positiva, il che significa che queste particelle funzionano più come la catelicidina LL-37 e causano infiammazioni più gravi rispetto al meno dannoso HCoV-OC43.
Il genoma del SARS-CoV-2 contiene motivi XenoAmp (Fonte: Zhang et al.)
Un nuovo bersaglio terapeutico?
Infine, i ricercatori hanno condotto una serie di esperimenti di laboratorio per corroborare questi risultati. Hanno analizzato campioni di 29 pazienti con COVID-19 grave utilizzando la spettrometria di massa. I risultati hanno mostrato la presenza sia della catelicidina LL-37 che di vari frammenti del SARS-CoV-2, alcuni dei quali potrebbero essere classificati come xenoAMPs di cui sopra.
Sono stati condotti ulteriori esperimenti sui topi. Hanno dimostrato che questi frammenti di SARS-CoV-2, caricati positivamente, erano in grado di legarsi al dsRNA, scatenando una risposta immunitaria più forte di quella osservata con i frammenti del meno dannoso HCoV-OC43. Ciò è stato dimostrato dall'aumento della produzione di molecole pro-infiammatorie nei monociti (un tipo di cellula immunitaria), nelle cellule della pelle e dei polmoni.
Cosa significa questo studio?
Nel complesso, questo studio suggerisce un modo nuovo e inaspettato in cui il SARS-CoV-2 può innescare intense risposte immunitarie nell'organismo dopo che il nostro sistema immunitario ha distrutto il virus. Ciò potrebbe spiegare l'ampia gamma di sintomi e complicazioni gravi che si verificano nei pazienti dopo la COVID-19, compresi quelli che assomigliano a malattie autoimmuni.
Tuttavia, questo studio mostra solo che il SARS-CoV-2 ha più xenoAMPS caricati positivamente rispetto ad altri coronavirus. Se e come questi motivi possano essere presi di mira deve essere indagato in ulteriori studi. Tuttavia, i ricercatori hanno fatto un passo avanti nella comprensione della pandemia. Sperano che questi risultati aiutino a trovare trattamenti e a prevedere meglio il potenziale rischio di pandemia dei futuri coronavirus.
