Il Coronavirus infetta le cellule, come?

16 Aprile 2020
Grazie ad alcune immagini condivise dal National Institute of Allergy and Infectous Diseases degli Stati Uniti, possiamo osservare da vicino il modo in cui il Coronavirus infetta le cellule. Ve ne parliamo in questo articolo.

Il National Institute of Allergy and Infectous Diseases degli Stati Uniti (NIAD) ha reso disponibili da poco alcune immagini scattate con un microscopio elettronico che ritraggono il modo in cui il Coronavirus infetta le cellule. Le immagini sono disponibili sul profilo Flickr dell’Ente.

Il microscopio elettronico permette di fotografare questi piccoli mondi invisibili a occhio nudo. Mediante un processo di editing vengono aggiunte o rimosse le colorazioni per mettere in risalto ciò che si sta osservando.

In questo caso il NIAD si è servito di un microscopio elettronico di ultima generazione appartenente alla Integrated Research Facility del Maryland, negli Stati Uniti. Proprio lì sono stati estratti dei campioni da un paziente infetto da SARS-CoV-2.

Queste immagini offrono un panorama della metodologia infettiva del Coronavirus, che sta causando l’attuale pandemia mondiale. La sua diffusione è iniziata alla fine del 2019 a Wuhan, in Cina, e ha ormai raggiunto 400.000 persone.

In che modo il Coronavirus infetta le cellule?

Sapere in che modo il Coronavirus infetta le cellule è la chiave per prevenirlo e intervenire. Come giustamente affermano molte persone, ci troviamo davanti a un nemico invisibile del quale sappiamo davvero poco, proprio perché nuovo.

Il Coronavirus responsabile di questa pandemia è il SARS-CoV-2. Si pensa che si tratti di una mutazione di un ceppo la cui trasmissione avveniva solo tra gli animali, che a un certo punto ha sviluppato la capacità di contagio umano.

Il Coronavirus in questione misura non più di 160 nanometri di diametro, una misura minuscola che facciamo fatica a immaginare. In effetti è più piccolo delle cellule del corpo umano e ha bisogno di penetrarle per sfruttare la loro struttura.

È un virus a RNA e questo significa che le sue informazioni genetiche sono conservate nel suo acido ribonucleico. Per potersi replicare e moltiplicare, si serve del meccanismo cellulare del suo ospite. Proprio lì fabbrica nuovo RNA e proteine per nascondersi e continuare il suo percorso.

Il Coronavirus infetta le cellule penetrandole con il suo rivestimento appuntito. Il prefisso “corona” del suo nome si riferisce proprio a queste punte che lo circondano. Proprio qui si trova una proteina fondamentale, che serve al SARS-CoV-2 per fare il suo ingresso.

Genoma del Coronavirus
Le punte del Coronavirus possiedono una proteina che gli permette di fare il suo ingresso nelle cellule polmonari

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Quali sono le cellule maggiormente colpite dal SARS-CoV-2?

Le cellule umane più colpite dal Coronavirus sono quelle polmonari. Proprio da esso provengono i sintomi principali. La tosse è conseguenza dell’irritazione delle vie aeree e la polmonite è la complicazione in grado di portare alla morte.

Le spine del rivestimento del SARS-CoV-2 si incastrano come una chiave con una serratura ad alcuni ricettori degli alveoli polmonari: ecco come il Coronavirus infetta le cellule. Una volta dentro, si replica in nuove particelle.

Il polmone infetto si riempie poi di cellule del sistema immunitario, perché i globuli bianchi danno il loro contributo nell’area dell’infezione al fine di combattere il corpo estraneo. Una volta lì rilasciano sostanze immunitarie e anticorpi che si mescolano al liquido infiammatorio.

Il liquido che si accumula nel tessuto polmonare è quanto dalle radiografie emerge come vetro smerigliato. La complicazione futura consiste nel fatto che questo liquido potrebbe non assorbirsi e trasformarsi in tessuto fibroso, come una sorta di grande cicatrice.

Le cellule polmonari infettate dal Coronavirus non lavorano normalmente. Visto che si tratta di tessuto con funzioni atte alla respirazione, i casi gravi sviluppano una polmonite e richiedono, in ultima istanza, l’utilizzo di un respiratore artificiale.

I respiratori fungono da sostituti della funzione respiratoria perduta, pompando ossigeno nei polmoni. Quando questo strumento non è sufficiente, c’è un’ultima opzione, ovvero la circolazione extracorporea (ECMO), ma quest’ultima non è disponibile ovunque.

Il coronavirus infetta le cellule
Le immagini al microscopio del Coronavirus contribuiscono allo studio sul meccanismo con cui avviene l’infezione

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I benefici di queste scoperte

Sapere in che modo il Coronavirus infetta le cellule è la chiave per lo sviluppo di farmaci e vaccini. Attraverso la somministrazione di farmaci, si tenta di bloccare l’ingresso del virus nelle cellule o impedirne la proliferazione.

Per questo motivo è fondamentale conoscere il meccanismo di infezione. Le immagini rilasciate dal NIAD sono solo una parte della ricerca che la scienza sta portando avanti.

Questo istituto è coinvolto nello studio clinico avviato da poco dagli Stati Uniti  allo scopo di testare un vaccino contro il Covid-19. Questo vaccino nasce dalle informazioni disponibili riguardo al mondo in cui il Coronavirus infetta le cellule, ovvero attraverso le proteine a spillo.

Non sono solo immagini su come il Coronavirus infetta le cellule

Queste immagini sono il risultato di studi scientifici che vengono aggiornati di continuo a causa della gravità della pandemia. Dobbiamo considerare tutto questo come un progresso importante, soprattutto se ci permetterà di proseguire nel cammino per trovare un farmaco o un trattamento che blocchi la pandemia.

  • Prompetchara, Eakachai, Chutitorn Ketloy, and Tanapat Palaga. “Immune responses in COVID-19 and potential vaccines: Lessons learned from SARS and MERS epidemic.” Asian Pacific J. allergy Immunol 10 (2020).
  • Bello, Alejandra, and María José Rodríguez. “Imagenología en Coronavirus SARS-CoV-2.” Medicina Clínica y Social 3.3 (2020): 100-101.
  • Guarner, Jeannette. “Three Emerging Coronaviruses in Two Decades: The Story of SARS, MERS, and Now COVID-19.” (2020): 420-421.
  • Ouyang, Songying. “Cryo-electron microscopy structure of the SADS-CoV spike glycoprotein provides insights into an evolution of unique coronavirus spike proteins.” BioRxiv (2020).