Un gruppo di ricercatori del Berlin Institute of Health (BIH) e Charité guidato da Roland Eils e da Irina Lehmann, capo del gruppo di ricerca sull’epidemiologia molecolare presso la BIH ha descritto in un articolo apparso su Nature Biotecnology i risultati delle loro ricerche che hanno messo in evidenza il rapporto tra infezione da Sars-Cov19 e reazione del sistema immunitario all’interno delle cellule epiteliali.
Usando l’analisi a cellula singola, i ricercatori hanno scoperto che le cellule epiteliali colpite dal virus emettono una “richiesta di soccorso” al sistema immunitario. Tuttavia, le cellule immunitarie migranti occasionalmente a causa della loro reazione eccessiva, a volte causano danni maggiori rispetto al virus stesso cuasando le reazioni che determinano il ricorso alla terapia intensiva. “Abbiamo isolato le cellule dai campioni dei pazienti nel laboratorio dell’Istituto di virologia di Charité nelle condizioni di sicurezza più rigorose e abbiamo sequenziato un totale di 160.528 cellule”, hanno spiegato Robert Lorenz Chua e Soeren Lukassen, entrambi del BIH Digital Health Center. “Oltre alle cellule immunitarie, nei campioni abbiamo trovato principalmente cellule dello strato superiore del tratto respiratorio, cioè varie cellule epiteliali. Da questi abbiamo isolato l’RNA contenente il genoma virale, ma anche le trascrizioni dei geni attivi nelle cellule umane. Sulla base di questi dati e informazioni cliniche, siamo stati in grado di seguire con precisione il decorso dell’infezione a livello di singola cellula. “SARS-CoV-2 entra nelle cellule attaccandosi ai recettori ACE2. Abbiamo visto che il recettore ACE2 è due o tre volte più fortemente espresso in alcune cellule epiteliali di pazienti COVID-19 rispetto alle cellule epiteliali di soggetti di controllo non infetti”, spiega Christian Conrad del Berlin Institute of Health (BIH). Le cellule infette inviano una “richiesta di soccorso” al sistema immunitario e attirano le cellule immunitarie che aiutano a combattere l’infezione uccidendo specificamente le cellule epiteliali infette e neutralizzando il virus. “È interessante notare che nel caso di COVID-19, l’interferone proteico di segnalazione, che è in realtà la strategia di difesa centrale del sistema immunitario contro le infezioni virali, contribuisce alle cellule epiteliali che producono più ACE2 e quindi diventano più vulnerabili alle infezioni virali” ha spiegato Lehmann. “Nel COVID-19, il sistema immunitario aiuta quindi il virus a infettare ulteriori cellule, amplificando così la malattia”. Inoltre, gli scienziati hanno osservato che soprattutto nei pazienti gravemente malati, le cellule immunitarie reagiscono con un’infiammazione eccessiva. “L’analisi a singola cellula ha dimostrato molto chiaramente che il virus forma un’alleanza minacciosa con il sistema immunitario del paziente”, spiega Eils. “Soprattutto nei pazienti gravemente malati, abbiamo osservato che un sistema immunitario iper-reattivo guida la distruzione del tessuto polmonare. Questo potrebbe spiegare perché questi pazienti sono più gravemente colpiti dall’infezione rispetto ai pazienti in cui il sistema immunitario reagisce in modo appropriato” E Sander aggiunge: “Questi risultati suggeriscono che i nostri trattamenti nei pazienti COVID-19 non dovrebbero solo essere diretti contro il virus stesso, ma dovrebbero anche prendere in considerazione terapie che limitano il sistema immunitario, come quelle che vengono attualmente utilizzate con il desametasone, forse anche a livello insorgenza della malattia per prevenire una reazione eccessiva al sistema immunitario”.