Os pesquisadores e colaboradores da Salk mostram como a proteína danifica as células, confirmando a COVID-19 como uma doença principalmente vascular
Por Yuyang Lei , Jiao Zhang e et al.
Os cientistas já sabem há algum tempo que as proteínas “spike” distintas do SARS-CoV-2 ajudam o vírus a infectar seu hospedeiro ao se prender a células saudáveis. Agora, um novo estudo importante mostra que as proteínas de pico do vírus (que se comportam de maneira muito diferente daquelas codificadas com segurança pelas vacinas) também desempenham um papel fundamental na própria doença.
O artigo, publicado em 30 de abril de 2021, na Circulation Research , também mostra conclusivamente que COVID-19 é uma doença vascular, demonstrando exatamente como o vírus SARS-CoV-2 danifica e ataca o sistema vascular em nível celular. As descobertas ajudam a explicar a grande variedade de complicações aparentemente desconexas do COVID-19 e podem abrir a porta para novas pesquisas em terapias mais eficazes.
“Muitas pessoas pensam nisso como uma doença respiratória, mas na verdade é uma doença vascular”, diz o professor assistente de pesquisa Uri Manor , co-autor sênior do estudo. “Isso poderia explicar por que algumas pessoas têm derrames e por que algumas pessoas têm problemas em outras partes do corpo. O que há de comum entre eles é que todos têm bases vasculares. ”
Os pesquisadores da Salk colaboraram com cientistas da Universidade da Califórnia em San Diego no artigo, incluindo o co-primeiro autor Jiao Zhang e o co-autor sênior John Shyy, entre outros.
Embora as descobertas em si não sejam inteiramente uma surpresa, o artigo fornece uma confirmação clara e uma explicação detalhada do mecanismo pelo qual a proteína danifica as células vasculares pela primeira vez. Há um consenso crescente de que o SARS-CoV-2 afeta o sistema vascular, mas não se sabe exatamente como isso ocorre. Da mesma forma, os cientistas que estudam outros coronavírus há muito suspeitam que a proteína spike contribuiu para danificar as células endoteliais vasculares, mas esta é a primeira vez que o processo foi documentado.
No novo estudo, os pesquisadores criaram um “pseudovírus” que era cercado pela clássica coroa de proteínas de pico do SARS-CoV-2, mas não continha nenhum vírus real. A exposição a esse pseudovírus resultou em danos aos pulmões e às artérias de um modelo animal - provando que a proteína spike sozinha era suficiente para causar doenças. As amostras de tecido mostraram inflamação nas células endoteliais que revestem as paredes da artéria pulmonar.
A equipe então replicou esse processo em laboratório, expondo células endoteliais saudáveis (que revestem as artérias) à proteína spike. Eles mostraram que a proteína spike danificou as células ao se ligar a ACE2. Essa ligação interrompeu a sinalização molecular do ACE2 para as mitocôndrias (organelas que geram energia para as células), fazendo com que as mitocôndrias se tornassem danificadas e fragmentadas.
Estudos anteriores mostraram um efeito semelhante quando as células foram expostas ao vírus SARS-CoV-2, mas este é o primeiro estudo a mostrar que o dano ocorre quando as células são expostas à proteína spike por conta própria.
“Se você remover as capacidades de replicação do vírus, ele ainda terá um grande efeito prejudicial nas células vasculares, simplesmente em virtude de sua capacidade de se ligar a este receptor ACE2, o receptor da proteína S, agora famoso graças ao COVID”, explica Manor . “Estudos adicionais com proteínas de pico mutantes também fornecerão uma nova visão sobre a infecciosidade e gravidade dos vírus SARS CoV-2 mutantes.”
Os pesquisadores esperam examinar mais de perto o mecanismo pelo qual a proteína ACE2 danificada danifica as mitocôndrias e faz com que mudem de forma.
Outros autores do estudo são Yuyang Lei e Zu-Yi Yuan da Universidade Jiaotong em Xi'an, China; Cara R. Schiavon, Leonardo Andrade e Gerald S. Shadel de Salk; Ming He, Hui Shen, Yichi Zhang, Yoshitake Cho, Mark Hepokoski, Jason X.-J. Yuan, Atul Malhotra, Jin Zhang, da Universidade da Califórnia em San Diego; Lili Chen, Qian Yin, Ting Lei, Hongliang Wang e Shengpeng Wang do Centro de Ciências da Saúde da Universidade de Xi'an Jiatong em Xi'an, China.
A pesquisa foi apoiada pelos Institutos Nacionais de Saúde, a Fundação Nacional de Ciências Naturais da China, o Fundo de Ciências Naturais Shaanxi, o Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento, o Primeiro Hospital Afiliado da Universidade Xi'an Jiaotong; e a Universidade Xi'an Jiaotong.
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