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Proteína Spike do SARS-CoV-2 se liga às células vasculares do coração

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Spike SARS-CoV-2
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A proteína Spike SARS-CoV-2 se liga às células vasculares do coração, contribuindo potencialmente para danos microvasculares graves


Proteína Spike do Coronavírus provoca inflamação do miocárdio

Um novo estudo mostrou como o SARS-CoV-2 pode contribuir para danos microvasculares graves observados em pacientes com COVID-19 gravemente doentes, transformando células vasculares do coração humano em células inflamatórias, sem infectá-las. A pesquisa liderada pela Universidade de Bristol, publicada na Clinical Science, indica que anticorpos bloqueadores podem representar um novo tratamento para aliviar complicações cardiovasculares.

Neste novo estudo , uma equipe de pesquisa multidisciplinar do Bristol Heart Institute da Universidade procurou investigar como o SARS-CoV-2 interage com as células do coração, causando danos ao miocárdio observados em pacientes com COVID-19. Até agora, não estava claro se as células cardíacas estão infectadas pelo vírus ou danificadas devido a uma resposta de defesa citotóxica excessiva. Essa resposta, também conhecida como “tempestade de citocinas”, vem de nossas células imunológicas, por meio das quais as células citotóxicas atacam e matam as células infectadas liberando proteínas, chamadas citocinas. A equipe também procurou investigar se as células cardíacas contribuem para a produção de citocinas em excesso. 

A superfície da partícula de coronavírus tem proteínas saindo dela conhecidas como proteínas Spike que são incorporadas em uma membrana. Eles têm a aparência de pequenas coroas, dando ao vírus seu nome (corona). Dentro da membrana está o genoma viral envolto em outras proteínas. O genoma contém todas as instruções genéticas para a produção em massa do vírus. Uma vez que o vírus se liga ao exterior de uma célula humana, sua membrana se funde com a membrana da célula humana e sua informação genética na célula humana. Em seguida, o vírus instrui a célula a começar a replicar seu genoma e a produzir suas proteínas. Estes são então reunidos em muitas novas cópias do vírus que, após a liberação, podem infectar muito mais células. As proteínas virais desempenham diversos outros papéis na patologia do coronavírus.


Uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Paolo Madeddu , de Bristol, expôs os pericitos do coração humano, que são células que envolvem pequenos vasos sanguíneos no coração, às variantes alfa e delta do SARS-CoV-2, juntamente com o vírus Wuhan original. Surpreendentemente, eles descobriram que os pericitos do coração não estavam infectados.  

Intrigados com essa descoberta, em um segundo experimento em tubo de ensaio, os pesquisadores desafiaram os pericitos cardíacos apenas com a proteína spike, sem o vírus. A proteína spike tornou os pericitos incapazes de interagir com suas células endoteliais companheiras e os induziu a secretar citocinas inflamatórias, sugerindo que a proteína spike é prejudicial às células cardíacas humanas. Curiosamente, a equipe descobriu que os anticorpos que bloqueavam o CD147 – um receptor para a proteína spike – protegiam os pericitos do coração contra danos.

Por fim, a equipe identificou a presença da proteína spike SARS-CoV-2 em amostras de sangue obtidas de pacientes com COVID-19, o que abre a possibilidade de que partículas de proteína spike viajando pela circulação possam atingir um local distante do sistema respiratório e causar infecções sistêmicas. dano.

A Dra. Elisa Avolio , primeira autora do estudo da Faculdade de Medicina da Universidade de Bristol, disse: “Os pericitos são células essenciais do coração, embora seu papel na manutenção da integridade estrutural da árvore vascular coronária tenha surgido apenas recentemente. Nossa pesquisa em andamento sobre pericitos cardíacos humanos indica que essas células cooperam com as células endoteliais coronárias durante a cura de um ataque cardíaco. Este novo estudo mostra que a proteína spike prejudica essa interação e transforma os pericitos em células inflamatórias. Esperamos que os anticorpos bloqueadores de CD147 possam representar um novo tratamento para aliviar complicações cardiovasculares em pacientes com COVID-19 .”

O professor Paolo Madeddu, cardiologista e líder do estudo da  Bristol Medical School da Universidade , acrescentou: “As complicações microvasculares são frequentes e prejudiciais em pacientes com COVID-19, com até 11% dos internados em unidades de terapia intensiva com danos no miocárdio ou sofrendo um ataque cardíaco. Além disso, pessoas com doenças cardiovasculares pré-existentes têm maior probabilidade de morrer de COVID-19.

“Nossas descobertas sugerem recentemente que o SARS-CoV-2 pode danificar as células vasculares sem infectá-las. Além disso, as partículas de proteína de pico clivadas podem amplificar o dano induzido pelo envolvimento do virion completo com as células vasculares”.

“A variante Omicron tem várias mutações em sua proteína spike, que ajuda o vírus a entrar e infectar células humanas, resultando em maior transmissibilidade e ligação mais forte com células humanas”.

“No entanto, no caso da atual onda Omicron, os especialistas dizem que não houve nenhum sintoma cardíaco relatado até agora, embora ainda seja muito cedo para dizer com certeza. Se confirmado, isso pode indicar uma dissociação entre a infectividade e a capacidade do SARS-CoV-2 de causar danos às células cardíacas. A proteína spike multifuncional é o principal determinante nesses fenômenos”.

A pesquisa foi apoiada por uma doação de bombeamento do Wellcome Trust , do Elizabeth Blackwell Institute (EBI) Rapid Response COVID-19 e uma doação da British Heart Foundation (número PG/20/10285). Os autores são membros do Grupo de Pesquisa de Emergência COVID-19 da Universidade de Bristol (UNCOVER ).

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