Los investigadores y colaboradores de Salk muestran cómo la proteína daña las células, confirmando COVID-19 como una enfermedad principalmente vascular. Foto: Tomada de Internet
Los investigadores y colaboradores de Salk muestran cómo la proteína daña las células, confirmando COVID-19 como una enfermedad principalmente vascular

Los científicos saben desde hace un tiempo que las proteínas de "pico" distintivas del SARS-CoV-2 ayudan al virus a infectar a su huésped al adherirse a las células sanas. Ahora, un importante estudio nuevo muestra que también juegan un papel clave en la enfermedad en sí.

El artículo, publicado el 30 de abril de 2021 en Circulation Research , también muestra de manera concluyente que COVID-19 es una enfermedad vascular, lo que demuestra exactamente cómo el virus SARS-CoV-2 daña y ataca el sistema vascular a nivel celular. Los hallazgos ayudan a explicar la amplia variedad de complicaciones aparentemente inconexas de COVID-19 y podrían abrir la puerta a nuevas investigaciones sobre terapias más efectivas.

"Mucha gente piensa que es una enfermedad respiratoria, pero en realidad es una enfermedad vascular", dice el profesor asistente de investigación Uri Manor, coautor principal del estudio. “Eso podría explicar por qué algunas personas tienen accidentes cerebrovasculares y por qué algunas personas tienen problemas en otras partes del cuerpo. El punto en común entre ellos es que todos tienen bases vasculares ".

Los investigadores de Salk colaboraron con científicos de la Universidad de California en San Diego en el artículo, incluido el coautor Jiao Zhang y el coautor principal John Shyy, entre otros.

Si bien los hallazgos en sí mismos no son del todo una sorpresa, el documento proporciona una confirmación clara y una explicación detallada del mecanismo a través del cual la proteína daña las células vasculares por primera vez. Ha habido un consenso cada vez mayor de que el SARS-CoV-2 afecta el sistema vascular, pero no se entendió exactamente cómo lo hizo. De manera similar, los científicos que estudian otros coronavirus han sospechado durante mucho tiempo que la proteína de la punta contribuyó a dañar las células endoteliales vasculares, pero esta es la primera vez que se documenta el proceso.

El estudio, por primera vez, reveló el mecanismo a través del cual la proteína daña las células vasculares. El mecanismo no se entendía antes. De manera similar, los científicos que estudian otros coronavirus han sospechado durante mucho tiempo que la proteína de la punta contribuyó a dañar las células endoteliales vasculares, pero esta es la primera vez que se documenta el proceso.

En el estudio, el equipo creó un 'pseudovirus' que estaba rodeado por una corona clásica de proteínas de pico del SARS-CoV-2, pero que no contenía ningún virus real. La exposición a este pseudovirus provocó daños en los pulmones y las arterias de un modelo animal, lo que demuestra que la proteína del pico por sí sola era suficiente para causar la enfermedad. Las muestras de tejido mostraron inflamación en las células endoteliales que recubren las paredes de la arteria pulmonar.

Luego, el equipo replicó este proceso en el laboratorio, exponiendo las células endoteliales sanas (que recubren las arterias) a la proteína de pico. Demostraron que la proteína de pico dañaba las células al unirse a ACE2. Esta unión interrumpió la señalización molecular de ACE2 a las mitocondrias (orgánulos que generan energía para las células), causando que las mitocondrias se dañen y se fragmenten.

Estudios anteriores han mostrado un efecto similar cuando las células fueron expuestas al virus SARS-CoV-2, pero este es el primer estudio que muestra que el daño ocurre cuando las células se exponen a la proteína de pico por sí sola.

"Si elimina las capacidades de replicación del virus, todavía tiene un efecto dañino importante en las células vasculares, simplemente en virtud de su capacidad para unirse a este receptor ACE2, el receptor de la proteína S, ahora famoso gracias a COVID", explica Manor. . "Otros estudios con proteínas de pico mutantes también proporcionarán nuevos conocimientos sobre la infectividad y la gravedad de los virus CoV-2 del SARS mutantes".

Referencia: "La proteína pico del SARS-CoV-2 altera la función endotelial mediante la regulación a la baja de la ECA 2" por Yuyang Lei, Jiao Zhang, Cara R. Schiavon, Ming He, Lili Chen, Hui Shen, Yichi Zhang, Qian Yin, Yoshitake Cho, Leonardo Andrade, Gerald S. Shadel, Mark Hepokoski, Ting Lei, Hongliang Wang, Jin Zhang, Jason X.-J. Yuan, Atul Malhotra, Uri Manor, Shengpeng Wang, Zu-Yi Yuan y John YJ. Shyy, 31 de marzo de 2021, Circulation Research .
DOI: 10.1161 / CIRCRESAHA.121.318902

Otros autores del estudio son Yuyang Lei y Zu-Yi Yuan de la Universidad Jiaotong en Xi'an, China; Cara R. Schiavon, Leonardo Andrade y Gerald S. Shadel de Salk; Ming He, Hui Shen, Yichi Zhang, Yoshitake Cho, Mark Hepokoski, Jason X.-J. Yuan, Atul Malhotra, Jin Zhang de la Universidad de California en San Diego; Lili Chen, Qian Yin, Ting Lei, Hongliang Wang y Shengpeng Wang del Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad Xi'an Jiatong en Xi'an, China.

La investigación fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales de China, el Fondo de Ciencias Naturales de Shaanxi, el Programa Nacional de Investigación y Desarrollo Clave, el Primer Hospital Afiliado de la Universidad Xi'an Jiaotong; y la Universidad de Xi'an Jiaotong.