Istituto Allergologico Italiano

L'analisi delle molecole indica la gravità della COVID-19


Apolipoproteina e3 L'infezione da coronavirus COVID-19 nell'80% circa delle persone contagiate si manifesta clinicamente come una lieve malattia delle prime vie aere, mentre nel restante 20% è una malattia gravissima, con Sindrome da Distress Acuto Respiratorio ed elevata mortalità. Sarebbe utile capire fin dall’inizio del contagio quale sarà l’evoluzione della malattia, per predisporre per ciascun caso l’assistenza più idonea. Sarebbe, infatti auspicabile poter disporre di un esame in grado di predire quali pazienti avranno una malattia grave e quali una lieve.

Fig. 1 Apolipoproteina e3

I ricercatori del laboratorio diretto dal Dott. Tiannan Guo, dell'Università di Westlake, provincia di Zhejiang in Cina, hanno dimostrato che è possibile realizzare questo test. Essi hanno, infatti pubblicato, on line il 28 maggio su Cell i risultati di un'ampia analisi sulle alterazioni strutturali di 1835 molecole, di cui 894 proteine e 941metaboliti, presenti nel sangue di malati di COVID-19. È risultato che nei soggetti con COVID-19 grave sono state trovate delle specifiche modulazioni in alcune centinaia delle molecole di proteine e di metaboliti prese in esame. Con l'aiuto di un’intelligenza artificiale per elaborare i risultati, i ricercatori hanno identificato due profili di alterazioni molecolari diversi, uno caratteristico delle forme gravi e l'altro di quelle lievi. In pratica, le forme gravi di COVID-19 presentavano consistenti alterazioni strutturali in circa 300 molecole. La maggior parte delle alterazioni trovate nelle forme gravi erano in molecole collegate alla regolazione di tre processi biologici: due appartenenti al sistema immunitario, in particolare la prima riguarda molte apolipoproteine, essenziali per la funzione di particolari cellule immunitarie, i macrofagi cui compete la prima difesa contro i virus, mentre la seconda riguarda le molecole del complemento, un fattore importante per la lisi dei batteri. Ricordo che all’interno del macrofago avviene la reazione contro l’RNA del SARS-CoV-2, a seguito della quale si avvia una esagerata produzione di citochine che si ritiene essere la principale causa dell’aggravamento della malattia (tempesta citochinica). Il terzo complesso di alterazioni strutturali riguarda molecole che regolano la funzione delle piastrine, che sono frammenti di cellule che svolgono un ruolo essenziale nella coagulazione del sangue. Ricordo che la coagulazione del sangue è profondamente alterata nei casi gravi di COVID-19 e che le trombosi profonde degli arti e le microtrombosi polmonari sono tra le principali cause di mortalità di questa malattia. Infine, è stato scoperto che, con l’ausilio di un computer bene addestrato, si può limitare l’analisi discriminante tra forme gravi e lievi di COVID-19 a solo 22 proteine e 7 metaboliti.

Questo studio sembra poter aprire nuove interessanti prospettive, sia per individuare le forme più gravi della malattia e sia per impostare nuove terapie del COVID-19. Occorrono però studi ulteriori per accertare se le alterazioni descritte si verificano precocemente, così da essere utili per applicare una strategia di prevenzione per i malati destinati alle forme più gravi della malattia.

Fonte: Shen B. et al. Proteomic and Metabolomic Characterization of COVID-19 Patient Sera. Cell May 27, 2020DOI:https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.05.032

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