La proteína de pico del nuevo coronavirus juega un papel clave adicional en la enfermedad

La proteína de pico del nuevo coronavirus juega un papel clave adicional en la enfermedad

Los investigadores y colaboradores de Salk muestran cómo la proteína daña las células, lo que confirma que la COVID-19 es una enfermedad principalmente vascular

LA JOLLA—Los científicos han sabido por un tiempo que las proteínas distintivas de "pico" del SARS-CoV-2 ayudan al virus a infectar a su huésped al adherirse a las células sanas. Ahora, un nuevo estudio importante muestra que las proteínas del pico del virus (que se comportan de manera muy diferente a las codificadas de manera segura por las vacunas) también juegan un papel clave en la enfermedad misma.

El artículo, publicado el 30 de abril de 2021 en Investigación de circulación, también muestra de manera concluyente que COVID-19 es una enfermedad vascular, demostrando 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 desconectadas 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. Mansión Uri, quien es 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. Lo que tienen en común entre ellos es que todos tienen fundamentos 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 espiga 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" que estaba rodeado por la clásica corona de proteínas de punta 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 espiga por sí sola fue 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 se exponen 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 punta 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 proteína S, ahora famoso gracias a COVID”, explica Manor. . “Estudios adicionales con proteínas de pico mutantes también proporcionarán nuevos conocimientos sobre la infectividad y la gravedad de los virus SARS CoV-2 mutantes”.

A continuación, los investigadores esperan observar más de cerca el mecanismo por el cual la proteína ACE2 interrumpida daña las mitocondrias y hace que cambien de forma.

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 Xi'an Jiaotong.

DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.121.318902