Medicina e salute

COVID-19: Un virus reale

Come sappiamo gli ultimi due anni sono stati caratterizzati dalla costante presenza della SARS-CoV-2. Ma che cos’è questo virus, quali sono le sue caratteristiche, come entra in contatto con la cellula ospite?

Insorto nel dicembre del 2019 a Wuhan, solamente nel marzo del 2020 l’OMS ha dichiarato che l’epidemia da COVID-19 era da considerarsi pandemia.

Il virus della SARS-CoV-2, il cui acronimo fa riferimento a sindrome acuta respiratoria grave, appartiene alla famiglia della Coronaviridae, è un virus a RNA singolo filamento e presenta un gran numero di proteine S glicosilate sulla sua superficie le quali, formano delle protuberanze caratteristiche che donano al virus il tipico aspetto di una corona da cui deriva il nome Coronavirus.

La Proteina S, è una proteina di fusione trimerica composta da 1273 Amminoacidi e presenta una conformazione tridimensionale nota come “Mushroom-like”, essa è composta da tre protromeri identici, ovvero tre regioni uguali tra di loro.   

A sinistra SARS-CoV-2, a destra Proteina S. Foto di Oriana Vitale

Come si ha l’infezione da SARS-CoV-2?

La Proteina  S si lega alla cellula ospite riconoscendo l’enzima di conversione dell’angiotensina (ACE2), la regione deputata al legame nota come regione RBD, si lega all’ACE2 promuovendo la formazione di endosomi che innescano l’attività di scissione e fusione virale a valori bassi di pH. La proteina S subisce dei cambi conformazionali passando da pre-fusion a post-fusion. Solamente in seguito a questo cambio conformazionale si ha il legame con la cellula ospite  favorendo il rilascio del genoma virale al suo interno.

Studi inoltre hanno dimostrato che la regione RBD, presenta una tasca nota come tasca per gli acidi grassi in grado di ospitare acidi grassi “fatty acid like”.

Proteina S con zoom sull’acido linoleico. Foto di Oriana Vitale

Come si trasmette SARS-CoV-2?

La patologia da Corona-virus presenta come caratteristiche un elevata trasmissione, che avviene principalmente attraverso la via respiratoria ma anche mediante contatto diretto con persone o superfici infette.

Oltre ad interessare la via respiratoria, la SARS-CoV-2 manifesta effetti negativi sul sistema cardiovascolare, pertanto risulta essere fondamentale che, una volta avvertiti i primi sintomi i pazienti affetti da SARS-CoV-2 vengano rapidamente trattati con apposite cure in modo da ridurre complicazioni gravi.

Trasmissione di Sars-CoV-2

Insieme alla comparsa del virus si è molto parlato anche della presenza delle varianti che hanno aumentato la permanenza del virus in circolo. Ma cosa sono queste varianti? Perché impediscono al virus di scomparire ed in cosa differiscono tra di loro?

Le varianti non sono altro che dei piccoli e casuali errori genetici, i quali si verificano quando un virus si moltiplica svariate volte nella cellula ospite di diversi organismi. Quando accade ciò si osserva un duplice effetto, ovvero uno positivo per la cellula virale e uno negativo per la cellula ospite. Sono questi i processi che portano allo sviluppo di specie note come varianti.

In questo studio sono state osservate solo alcune varianti le quali presentano mutazioni comuni nella regione RBD. Ricordiamo che queste varianti presentano mutazioni puntiformi, ovvero la sostituzione di un amminoacido con un altro.

  • La variante inglese è comparsa nel settembre 2020 nel sud-est dell’Inghilterra. Si è diffusa velocemente fino a diventare la variante predominante del paese. Essa presenta una mutazione puntiforme quale N501Y.
  • La variante brasiliana è invece comparsa nel Febbraio del 2020 in Brasile e presenta 3 mutazioni puntiformi N501Y, E484K e K417T,.
  • La variante sudafricana è comparsa nel 2020 nella parte occidentale del Sud-Africa e presenta anch’essa 3 mutazioni puntiformi quali N501Y, E484K e K417N.
  • La variate indiana, insorta nell’ottobre 2020 e caratterizzata da diverse mutazioni nella regione RBD rispetto alle altre varianti osservate, che sono E484Q  L452R  T478K.

Tutte queste varianti mostrano diverse mutazioni ma, quelle che interessano questo studio sono quelle che si ritrovano nella regione RBD, che ricordiamo è la regione che favorisce il legame cellula virale alla cellula ospite. Questi studi stanno portando alla luce la diversa capacità delle varianti di legare più o meno meglio alla cellula ospite, anche in base alla presenza dell’acido grasso all’interno della tasca di legame, il quale sembrerebbe essere un importante target farmacologico. Ovviamente per poter avere maggiori conferme saranno necessari ulteriori studi allosterici.

Dott.ssa Oriana Vitale – Tecnico erborista, specializzato in Biotecnologia del farmaco

BIBLIOGRAFIA

Asif Shajahan et al,2020 Deducing the N- and O-glycosylation profile of the spike protein of novel coronavirus SARS-CoV-2

Andrew G.Harrison et al.2020 A dynamic nomenclature proposal for SARS-CoV-2 lineages to assist genomic epidemiology

Amir Tajbakash et al 2021 COVID-19 and cardiac injury: clinical manifestations, biomarkers, mechanisms, diagnosis, treatment, and follow up

Yuan Huang et al 2020 Structural and functional properties of SARS-CoV-2 spike protein: potential antivirus drug development for COVID-19

Gabriele Cerrutti et al 2020  Structural basis for accommodation of emerging B.1.351 and B.1.1.7 variants by two potent SARS-CoV-2 neutralizing antibodies

Christoph J. Hemmer et al 2021 COVID-19: Epidemiologie und Mutationen

Markus Hoffman et al 2021 SARS-CoV-2 variants B.1.351 and B.1.1.248: Escape from therapeutic antibodies and antibodies induced by infection and vaccination

Messaggio al lettore: Ogni informazione presente in questo blog è puramente a scopo informativo. Non si intende in nessun modo sostituire figure professionali in campo medico e di consulenza.

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