ΓΙΑΤΙ ΚΑΙ ΠΟΥ Ο ΚΟΡΩΝΟΙΟΣ SARS-CoV-2 ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΠΟΛΥΣΥΣΤΗΜΙΚΗ ΝΟΣΟ COVID-19;
ΓΙΑΤΙ ΚΑΙ ΠΟΥ Ο ΚΟΡΩΝΟΙΟΣ SARS-CoV-2 ΠΡΟΚΑΛΕΙ ΠΟΛΥΣΥΣΤΗΜΙΚΗ ΝΟΣΟ COVID-19;
Κωνσταντίνος Τριανταφυλλίδης Ομότιμος Καθηγητής Α. Π. Θ.
Ο ιικός υποδοχέας, δηλ. το μετατρεπτικό ένζυμο της αγγιειοτασίνης καρβοξυπεοτιδασης 2 (ACE2), στα ανθρώπινα κύτταρα παίζει κρίσιμο ρόλο στην πρόοδο της νόσου και στην εκδήλωση συμπτωμάτων σε διάφορα όργανα.
Πρόκειται δηλ. για πολυσυστημική νόσο γιατί η νόσος προκαλεί συμπτώματα στο αναπνευστικό, καρδιαγγειακό, γαστρεντερικό, νευρολογικό, αιμοποιητικό, ανοσοποιητικό και το δέρμα.
Το πρώτο στάδιο στην είσοδο του ιού είναι η προσκόλληση της ιικής πρωτεΐνης S της ακίδας του ιού στον υποδοχέα της μεμβράνης των ανθρώπινων κυττάρων, που είναι το μετατρεπτικό ένζυμο της αγγιειοτασίνης καρβοξυπεοτιδασης 2 (ACE2). Στη συνέχεια, μια άλλη ανθρώπινη πρωτεΐνη της κυτταρικής μεμβράνης, η TMPRSS2, κόβει σαν ψαλίδι την πρωτεΐνη της ακίδας του ιού, επιτρέποντας έτσι στο γενετικό (RNA) υλικό του ιού να διεισδύσει στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων μας και να αρχίσει να αναδιπλασιάζεται/μεταφράζεται στα ανθρώπινα ριβοσώματα.
Η έκφραση και κατανομή της πρωτεΐνης ACE2, δηλ. του υποδοχέα εισόδου του ιού, επομένως ρυθμίζει τον τροπισμό του ιού, προσδιορίζοντας τους ιστούς/όργανα που ενδέχεται να μολύνει και επομένως την παθογένεση της νόσου. Ως εκ τούτου, η αλληλεπίδραση μεταξύ της πρωτεΐνης της ακίδας το ιού SARS-CoV-2 και της πρωτεΐνης ACE2 είναι ζωτικής σημασίας για τον προσδιορισμό τόσο του ιστού/οργάνου που θα μολυνθεί, όσο και η πρόοδος από την πρώιμη λοίμωξη SARS-CoV-2 σε σοβαρή νόσο του κοροναϊού 2019 (COVID-19).
Τα πειράματα έδειξαν ότι το γονίδιο ACE2 εκφράζεται στον ιστό των πνευμόνων, αν και η έκφραση είναι πιο εμφανής στα επιθηλιακά παρά στα ενδοθηλιακά κύτταρα. Ο αναδιπλασιασμός του ιού μάλλον γίνεται στην κατώτερη αναπνευστική οδό, με μόλυνση πνευμονοκυττάρων τύπου II και συνοδευτική φλεγμονή. Η σοβαρότερη επιπλοκή της νόσου είναι το σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας, το οποίο είναι αποτέλεσμα εκτεταμένης φλεγμονής στους πνεύμονες, λόγω της ισχυρής ενεργοποίησης της ενδογενούς ανοσίας, που τελικά οδηγεί σε αναπνευστική ανεπάρκεια.
Η λοίμωξη έχει συσχετιστεί με πολλαπλές άμεσες και έμμεσες καρδιαγγειακές επιπλοκές, όπως μυοκαρδιακή βλάβη και μυοκαρδίτιδα, οξύ στεφανιαίο σύνδρομο, αρρυθμίες, καρδιακή ανεπάρκεια και θρομβοεμβολική νόσο, μια και το γονίδιο ACE2 εκφράζεται και σε κύτταρα της καρδιάς.
Επιπλέον, το γονίδιο εκφράζεται στα εντεροκύτταραΠράγματι, η λοίμωξη SARS-CoV-2 του γαστρεντερικού σωλήνα είναι συχνή, με ιικό RNA ανιχνεύσιμο στα κόπρανα σε έως και 30% των ασθενών με COVID-19 (Η μέτρηση του ιικού φορτίου σε λύματα επέτρεψε την πρόβλεψη εξάπλωσης των κρουσμάτων στ Θεσσαλονίκη). Ασθενείς με COVID-19, επίσης, παρουσίασαν (29% των περιπτώσεων) οξεία νεφρική βλάβη.
Η συσχέτιση μεταξύ της λοίμωξης SARS-CoV-2 και της ανοσμίας (απώλεια μυρωδιάς) μπορεί να αντικατοπτρίζει την έκφραση ACE2 και TMPRSS2 σε κύτταρα της μύτης, τα οποία διατηρούν την ακεραιότητα των οσφρητικών αισθητηρίων νευρώνων. Περίπου 68% των ασθενών με COVID-19 είχαν διαταραχές της όσφρησης και έως και 71% διαταραχές της γεύσης.
Τα οσφρητικά επιθηλιακά κύτταρα εκφράζουν επίσης το γονίδιο NRP1 και θα μπορούσαν με αυτόν τον τρόπο να παρέχουν μια άμεση οδό στον ιό να διεισδύσει στον εγκέφαλο. Το 25% των ασθενών παρουσιάζουν επιληπτικές κρίσεις και αγγειακά εγκεφαλικά επεισόδια
Τέλος, ο ιός δεν αφήνει ανεπηρέαστο ούτε το δέρμα, αφού σε ασθενείς στην Ιταλία και την Ισπανία περιεγράφηκαν δερματικές επιπλοκές σε περίπου 20% των νοσηλευόμενων, π.χ. εξάνθημα που μοιάζει με ανευμολογιά.
Οι ηλικιωμένοι και οι ασθενείς με υποκείμενα νοσήματα διατρέχουν αυξημένο κίνδυνο σοβαρών επιπλοκών. Παράλληλα νεαροί ασθενείς χωρίς σοβαρές υποκείμενες παθήσεις, μπορεί επίσης να παρουσιάσουν δυνητικά θανατηφόρες επιπλοκές, όπως η κεραυνοβόλος μυοκαρδίτιδα και η διάχυτη ενδοαγγειακή πήξη.
*Βιβλιογραφία. Nicholas J. Matheson, et al. 31/7/2020. How does SARS-CoV-2 cause OVID-19? Science Vol. 369, Issue 6503, pp. 510-511, DOI: 10.1126/science.abc6156.
Κωνσταντίνος Τριανταφυλλίδης Ομότιμος Καθηγητής Α. Π. Θ.
Ο ιικός υποδοχέας, δηλ. το μετατρεπτικό ένζυμο της αγγιειοτασίνης καρβοξυπεοτιδασης 2 (ACE2), στα ανθρώπινα κύτταρα παίζει κρίσιμο ρόλο στην πρόοδο της νόσου και στην εκδήλωση συμπτωμάτων σε διάφορα όργανα.
Πρόκειται δηλ. για πολυσυστημική νόσο γιατί η νόσος προκαλεί συμπτώματα στο αναπνευστικό, καρδιαγγειακό, γαστρεντερικό, νευρολογικό, αιμοποιητικό, ανοσοποιητικό και το δέρμα.
Το πρώτο στάδιο στην είσοδο του ιού είναι η προσκόλληση της ιικής πρωτεΐνης S της ακίδας του ιού στον υποδοχέα της μεμβράνης των ανθρώπινων κυττάρων, που είναι το μετατρεπτικό ένζυμο της αγγιειοτασίνης καρβοξυπεοτιδασης 2 (ACE2). Στη συνέχεια, μια άλλη ανθρώπινη πρωτεΐνη της κυτταρικής μεμβράνης, η TMPRSS2, κόβει σαν ψαλίδι την πρωτεΐνη της ακίδας του ιού, επιτρέποντας έτσι στο γενετικό (RNA) υλικό του ιού να διεισδύσει στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων μας και να αρχίσει να αναδιπλασιάζεται/μεταφράζεται στα ανθρώπινα ριβοσώματα.
Η έκφραση και κατανομή της πρωτεΐνης ACE2, δηλ. του υποδοχέα εισόδου του ιού, επομένως ρυθμίζει τον τροπισμό του ιού, προσδιορίζοντας τους ιστούς/όργανα που ενδέχεται να μολύνει και επομένως την παθογένεση της νόσου. Ως εκ τούτου, η αλληλεπίδραση μεταξύ της πρωτεΐνης της ακίδας το ιού SARS-CoV-2 και της πρωτεΐνης ACE2 είναι ζωτικής σημασίας για τον προσδιορισμό τόσο του ιστού/οργάνου που θα μολυνθεί, όσο και η πρόοδος από την πρώιμη λοίμωξη SARS-CoV-2 σε σοβαρή νόσο του κοροναϊού 2019 (COVID-19).
Τα πειράματα έδειξαν ότι το γονίδιο ACE2 εκφράζεται στον ιστό των πνευμόνων, αν και η έκφραση είναι πιο εμφανής στα επιθηλιακά παρά στα ενδοθηλιακά κύτταρα. Ο αναδιπλασιασμός του ιού μάλλον γίνεται στην κατώτερη αναπνευστική οδό, με μόλυνση πνευμονοκυττάρων τύπου II και συνοδευτική φλεγμονή. Η σοβαρότερη επιπλοκή της νόσου είναι το σύνδρομο οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας, το οποίο είναι αποτέλεσμα εκτεταμένης φλεγμονής στους πνεύμονες, λόγω της ισχυρής ενεργοποίησης της ενδογενούς ανοσίας, που τελικά οδηγεί σε αναπνευστική ανεπάρκεια.
Η λοίμωξη έχει συσχετιστεί με πολλαπλές άμεσες και έμμεσες καρδιαγγειακές επιπλοκές, όπως μυοκαρδιακή βλάβη και μυοκαρδίτιδα, οξύ στεφανιαίο σύνδρομο, αρρυθμίες, καρδιακή ανεπάρκεια και θρομβοεμβολική νόσο, μια και το γονίδιο ACE2 εκφράζεται και σε κύτταρα της καρδιάς.
Επιπλέον, το γονίδιο εκφράζεται στα εντεροκύτταραΠράγματι, η λοίμωξη SARS-CoV-2 του γαστρεντερικού σωλήνα είναι συχνή, με ιικό RNA ανιχνεύσιμο στα κόπρανα σε έως και 30% των ασθενών με COVID-19 (Η μέτρηση του ιικού φορτίου σε λύματα επέτρεψε την πρόβλεψη εξάπλωσης των κρουσμάτων στ Θεσσαλονίκη). Ασθενείς με COVID-19, επίσης, παρουσίασαν (29% των περιπτώσεων) οξεία νεφρική βλάβη.
Η συσχέτιση μεταξύ της λοίμωξης SARS-CoV-2 και της ανοσμίας (απώλεια μυρωδιάς) μπορεί να αντικατοπτρίζει την έκφραση ACE2 και TMPRSS2 σε κύτταρα της μύτης, τα οποία διατηρούν την ακεραιότητα των οσφρητικών αισθητηρίων νευρώνων. Περίπου 68% των ασθενών με COVID-19 είχαν διαταραχές της όσφρησης και έως και 71% διαταραχές της γεύσης.
Τα οσφρητικά επιθηλιακά κύτταρα εκφράζουν επίσης το γονίδιο NRP1 και θα μπορούσαν με αυτόν τον τρόπο να παρέχουν μια άμεση οδό στον ιό να διεισδύσει στον εγκέφαλο. Το 25% των ασθενών παρουσιάζουν επιληπτικές κρίσεις και αγγειακά εγκεφαλικά επεισόδια
Τέλος, ο ιός δεν αφήνει ανεπηρέαστο ούτε το δέρμα, αφού σε ασθενείς στην Ιταλία και την Ισπανία περιεγράφηκαν δερματικές επιπλοκές σε περίπου 20% των νοσηλευόμενων, π.χ. εξάνθημα που μοιάζει με ανευμολογιά.
Οι ηλικιωμένοι και οι ασθενείς με υποκείμενα νοσήματα διατρέχουν αυξημένο κίνδυνο σοβαρών επιπλοκών. Παράλληλα νεαροί ασθενείς χωρίς σοβαρές υποκείμενες παθήσεις, μπορεί επίσης να παρουσιάσουν δυνητικά θανατηφόρες επιπλοκές, όπως η κεραυνοβόλος μυοκαρδίτιδα και η διάχυτη ενδοαγγειακή πήξη.
*Βιβλιογραφία. Nicholas J. Matheson, et al. 31/7/2020. How does SARS-CoV-2 cause OVID-19? Science Vol. 369, Issue 6503, pp. 510-511, DOI: 10.1126/science.abc6156.
Σχόλια
Δημοσίευση σχολίου