La alta proteína del Coronavirus ataca el sistema vascular a nivel celular

Las imágenes representativas de las células de control del endotelio vascular (izquierda) y las células tratadas con espigas de SARS-CoV-2 (derecha) muestran que la proteína de las espigas provoca un aumento de la fragmentación mitocondrial en las células vasculares. Crédito: Instituto Salk

Los investigadores y colaboradores de Salk están mostrando cómo la proteína daña las células, y eso es seguro COVID-19 Principalmente enfermedad vascular.

Los científicos lo saben desde hace tiempo. SARS-CoV-2Las distintas proteínas de «pico» ayudan al virus a infectar a su huésped al adherirse a las células sanas. Ahora, un importante estudio nuevo muestra que también juega un papel importante en la enfermedad en sí.

El artículo fue publicado el 30 de abril de 2021 en Investigación circulatoriaTambién muestra definitivamente que COVID-19 es una enfermedad vascular, demostrando exactamente cómo el SARS-CoV-2 daña y ataca el sistema vascular a nivel celular. Los resultados ayudan a explicar una variedad de complicaciones que parecen no estar relacionadas con el virus COVID-19 y podrían abrir la puerta a nuevas investigaciones sobre tratamientos más efectivos.

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

Los investigadores de Salk colaboraron con científicos de UCSD en el artículo, incluido el coautor Jiao Zhang y el coautor John Shyy, entre otros.

Si bien los resultados en sí mismos no son del todo sorprendentes, el artículo proporciona una confirmación clara y una explicación detallada del mecanismo por el cual la proteína destruye las células de los vasos sanguíneos por primera vez. Ha habido un consenso cada vez mayor de que el SARS-CoV-2 afecta el sistema vascular, pero no se comprende exactamente cómo afecta. Del mismo modo, 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 nuevo estudio, los investigadores crearon un «pseudovirus» encerrado en la clásica corona de proteínas de pico del SARS-CoV-2, pero no contenía ningún virus real. La exposición a este pseudovirus dañó los pulmones y las arterias en un modelo animal, lo que demuestra que la proteína del pico por sí sola era suficiente para inducir la enfermedad. Las muestras de tejido mostraron inflamación en las células endoteliales que recubren las paredes de la arteria pulmonar.

Luego, el equipo repitió este proceso en el laboratorio, exponiendo las células endoteliales sanas (que recubren las arterias) a la proteína puntiaguda. Demostraron que la proteína de pico daña 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 daño y fragmentación mitocondrial.

Estudios anteriores han demostrado un efecto similar cuando las células se exponen al 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 mismas.

«Si elimina el potencial reproductivo del virus, aún puede tener un efecto perjudicial importante en las células de los vasos sanguíneos, simplemente gracias a su capacidad para unirse al receptor ACE2, el receptor de la proteína S, que ahora es popular gracias a COVID». explica Manor. . «Otros estudios con proteínas mutadas también proporcionarán nuevos conocimientos sobre la infección y la gravedad de los virus del SARS-CoV-2 mutados».

Luego, los investigadores esperan observar más de cerca el mecanismo por el cual la proteína ACE2 alterada daña las mitocondrias y provoca un cambio en su forma.

Referencia: «La proteína espiga del SARS-CoV-2 altera la función endotelial a través de 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 y Leonardo Andrade, Gerald S. Shadle, Mark Hibokowski, Ting Li, Hongliang Wang, Jin Zhang, Jason X.-Ji Yuan, Atoll Malhotra, Uri Manor, Cheng Bing Wang, Zou Yi Yuan y Jun YJ Shi, 31 de marzo de 2021, Investigación circulatoria.
DOI: 10.1161 / CIRCRESAHA.121.318902

Los otros autores del estudio son Yuyang Lei y Zu-Yi Yuan de la Universidad Jiaotong en Xi’an, China. Kara R. Schiaffon, Leonardo Andrade y Gerald S. Shadel of Salk; Ming Hee, Hui Shin, Yichi Zhang, Yoshitake Cho, Mark Hibokowski, Jason X. Yuan, Atul Malhotra y 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 y el primer hospital afiliado a la Universidad Xi’an Jiaotong; Y la Universidad de Xi’an Jiaotong.