Perché COVID-19 colpisce solo alcuni organi?
Nei casi più gravi di COVID-19, il danno può diffondersi oltre i polmoni, come cuore, fegato, reni e parti del sistema neurologico. Al di là di questi specifici gruppi di organi, tuttavia, il virus sembra confinato.
Ernesto Estrada, dell’Università di Saragozza, mirava a scoprire una spiegazione su come sia possibile che questi danni si propaghino selettivamente piuttosto che colpire l’intero corpo.
Per entrare nelle cellule umane, il coronavirus fa affidamento sulle interazioni con un’abbondante proteina chiamata enzima di conversione dell’angiotensina 2.
“Questo recettore è onnipresente nella maggior parte degli organi umani, in modo tale che se il virus circola nel corpo, può anche entrare in altri organi e influenzarli“, ha detto Estrada. “Tuttavia, il virus colpisce selettivamente alcuni organi e non tutti, come previsto da questi potenziali meccanismi“.
Una volta all’interno di una cellula umana, le proteine del virus interagiscono con quelle del corpo, consentendo ai suoi effetti di crescere. COVID-19 danneggia solo un sottoinsieme di organi, segnalando a Estrada che deve esserci un percorso diverso per la sua trasmissione. Per scoprire una via plausibile, ha considerato gli spostamenti delle proteine prevalenti nei polmoni e il modo in cui interagiscono con le proteine in altri organi.
“Affinché due proteine si trovino a vicenda e formino un complesso di interazione, devono muoversi all’interno della cellula in modo subdiffusivo“, ha detto Estrada.
Ha descritto questo movimento come un ubriaco che cammina su una strada affollata. La folla per lui rappresenta degli ostacoli, arrestando lo spostamento e rendendo difficile il raggiungimento della destinazione. Allo stesso modo, le proteine in una cellula devono affrontare diversi ostacoli da superare. Aggiungendo alla complessità del processo, alcune proteine esistono all’interno della stessa cellula o organo, ma altre no.
Tenendo conto di questi fattori, Estrada ha sviluppato un modello matematico che gli ha permesso di trovare un gruppo di 59 proteine all’interno dei polmoni che agiscono come attivatori primari che interessano altri organi umani. Una catena di interazioni, a partire da questo set, innesca cambiamenti nelle proteine, con un impatto finale sulla loro salute.
“Mirare ad alcune di queste proteine nei polmoni con i farmaci esistenti impedirà la perturbazione delle proteine espresse in organi diversi dai polmoni, evitando il fallimento multiorgano, che, in molti casi, conduce alla morte del paziente“, ha detto Estrada.
Il modo in cui le proteine colpite viaggiano tra gli organi rimane una questione aperta che Estrada sta dedicando a studi futuri. Egli discute le sue scoperte sulla rivista Chaos.
