Colesterolul joacă un rol în COVID-19; Știri-Medical
Un nou studiu publicat pe serverul de preimprimare bioRxiv * în mai 2020 sugerează că mortalitatea crescută în mod izbitor la pacienții cu COVID-19 care sunt fie bătrâni, fie au hipertensiune arterială, diabet, boli cardiovasculare se datorează nivelurilor ridicate de colesterol tisular. De asemenea, indică rolul unei diete sănătoase, arătând că acizii grași polinesaturați (PUFA) din sânge se opun efectelor colesterolului și, astfel, riscului de simptome severe ale COVID-19.
Variația în infectivitate între adulți și copii
Sindromul respirator acut sever coronavirus 2 (SARS-CoV-2), care cauzează boala COVID-19, este cunoscut pentru a infecta și pătrunde în celulele gazdă folosind molecula receptorului ACE2 prezentă în exteriorul membranei celulei gazdă. S-a crezut inițial că nivelurile scăzute de ACE2 la copii au cauzat riscul redus pentru această afecțiune, dar studii recente arată că acest lucru nu este neapărat întotdeauna adevărat. Unii copii prezintă niveluri ridicate de ACE2 în copilăria timpurie.
Studiul actual își propune să răspundă la întrebarea cu privire la ce controlează intrarea SARS-CoV-2 în celula gazdă.
Rolul colesterolului în intrarea virală
Cercetările virale anterioare ale SARS-CoV ar putea ajuta la oferirea răspunsului. Acest virus intră în celulă numai în prezența colesterolului și a monosialotetrahexosilganglioside1 (GM1) sub formă de plute lipidice, în cultură. Colesterolul este necesar pentru formarea acestor plute lipidice GM-1, iar virușii care se atașează aici intră în celulă prin endocitoză.
Aceste plute GM-1 migrează din zone cu lipide dezordonate sau grăsimi polinesaturate.
Colesterolul este o grăsime care se găsește în membranele celulare din tot corpul și se depune în țesuturile bogate în macrofage cu inflamație cronică. În bolile pulmonare, se observă că celulele pulmonare, precum și macrofagele, iau colesterolul înăuntru și în afară. Prin urmare, studiul s-a axat pe găsirea relației dintre potențialul infecțios al virusului și concentrația de colesterol.
Colesterolul promovează intrarea virală
În primul rând, folosind un pseudovirus care exprimă proteina spike (S) a SARS-CoV-2, au încărcat colesterolul în celule cultivate împreună cu proteina purtătoare apoE și serul de sânge. Proteina S este responsabilă de intrarea virală. În forma legată de colesterol, proteina apoE se leagă de receptorul LDL al celulei pentru a încărca colesterolul în celulă. Dacă este liber, legarea acestuia favorizează descărcarea colesterolului din celulă.
În starea de încărcare a colesterolului, intrarea virală a crescut semnificativ cu 50%, în timp ce a fost redusă semnificativ în starea de descărcare. Adăugarea unei substanțe chimice de eliminare a colesterolului numită metil-beta-ciclodextrină (MβCD) la cultura celulară a duplicat efectul de inhibare a intrării virale a descărcării colesterolului. Cercetătorii au ajuns la concluzia că lipsa intrării virusului odată cu descărcarea colesterolului nu se datorează lipsei receptorului ACE2, deoarece acesta din urmă a fost exprimat la niveluri normale ridicate atât în prezența apoE cât și a MβCD.
După ce au indicat intrarea dependentă de colesterol a virusului, au examinat mecanismele moleculare de bază. Colesterolul este esențial pentru numărul și dimensiunea plutelor GM1, precum și pentru mișcarea de intrare și ieșire a proteinelor în plute din membrana celulară. Cu o creștere a acestora, intrarea virală crește, de asemenea.
Colesterolul facilitează o mai mare disponibilitate ACE2
Mișcarea receptorilor ACE2 către locul de intrare viral crește, de asemenea, odată cu încărcarea colesterolului. Pentru a afla cât de mult din receptor este localizat în aceste locuri de plută și cât de mult variază în funcție de concentrația de colesterol, au folosit anticorpi marcați fluorescenți la ACE2 la celulele tratate cu apoE și ser și au folosit dSTORM (microscopie directă de reconstrucție optică stocastică) pentru dobândiți imagini ale structurii domeniului lipidic la nano-scară.
Cercetătorii au descoperit că receptorii ACE2 au fost corelați cu plute lipidice GM1 de peste 3 ori în starea încărcată a celulei. Efectul opus (o reducere de peste 70% a localizării la plute) a fost observat odată cu adăugarea de MβCD. Astfel, încărcarea colesterolului mediată de apoE determină localizarea ACE2 la punctul de intrare virală.
De ce este COVID-19 atât de mult mai periculos la bătrâni și bolnavi?
Acest mecanism de localizare ACE2 dependent de colesterol, precum și intrarea virusului, ar putea fi motivul pentru care COVID-19 este mult mai letal la vârstnici. Nivelul colesterolului tisular crește odată cu vârsta, ca urmare a afecțiunilor cronice, cum ar fi ateroscleroza și alte inflamații acute sau cronice. Acestea sunt aceleași condiții care se găsesc pentru a crește severitatea și probabilitatea bolii simptomatice COVID-19.
Povești conexe
Pe baza acestor descoperiri, cercetătorii propun că colesterolul este esențial pentru infecția cu SARS-CoV-2. Nivelurile scăzute de colesterol oferă câteva puncte de intrare și le reduc dimensiunea, ca la copii. Cu toate acestea, odată cu îmbătrânirea, nivelurile mai ridicate de colesterol determină numărul și dimensiunea punctelor de intrare, reprezentând probabilitatea mult mai mare de infecție.