Ο SARS-CoV-2 διεγείρει ένα επικίνδυνο «cocktail του σκοτεινού γονιδιώματος» βαθιά στον πνεύμονα των ασθενών με COVID-19

Μία νέα ερευνητική μελέτη δείχνει ότι ο SARS-CoV-2 διεγείρει έναν συνδυασμό δυνητικά παθογόνων ρετροστοιχείων στον πνεύμονα των ασθενών με COVID-19. Αυτά τα συγκεκριμένα ρετροστοιχεία είναι τα υπολείμματα λοιμώξεων που μόλυναν τους πολύ αρχαίους προγόνους του ανθρώπου πριν από εκατομμύρια χρόνια. Αρχικά και για μεγάλο χρονικό διάστημα η επιστημονική κοινότητα δεν γνώριζε πολλά σχετικά με τις πιθανές λειτουργείες τους οπότε οι συγκεκριμένοι ρετροϊοί εχουν θεωρηθεί ως «DΝΑ-σκουπίδια» ή αλλιώς «σκοτεινό γονιδίωμα».

Οι συγκεκριμένοι ενεργοποιημένοι ρετροϊοί εμπλέκονται σε φλεγμονώδεις νόσους του ανθρώπου όπως είναι ο Λύκος και η Σκλήρυνση κατά Πλάκας αλλά και ο Καρκίνος.

Οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι η μη φυσιολογική δραστηριότητα των ρετροϊών σε ασθενείς είναι πιθανόν να συνεισφέρει στην σοβαρή αλλά και στη μακροχρόνια νόσο COVID-19.

Η μελέτη που δημοσιεύεται στο περιοδικό Microbiology Spectrum [DOI: https://doi.org/10.1128/Spectrum.01260-21] ανοίγει δρόμους στην περαιτέρω κατανόηση για το πως ένα ελάχιστα κατανοητό κομμάτι του ανθρώπινου γονιδιώματος μπορεί να είναι εξαιρετικά σημαντικό στην νόσο COVID-19.

Kitsou K, Kotanidou A, Paraskevis D, Karamitros T, Katzourakis A, Tedder R, Hurst T, Sapounas S, Kotsinas A, Gorgoulis V, Spoulou V, Tsiodras S, Lagiou P, Magiorkinis G. 2021. Upregulation of human endogenous retroviruses in bronchoalveolar lavage fluid of COVID-19 patients. Microbiol Spectr 9: e01260-21. https://doi.org/10.1128/Spectrum .01260-21.

Το DNA μας έχει αποικισθεί από χιλιάδες αντίγραφα ενδογενών ρετροϊών που είναι τα υπολείμματα αρχαίων λοιμώξεων. Πρόκειται για το αποτέλεσμα τουλάχιστον 30 αρχαίων επιδημιών που μάστισαν τους πανάρχαιους προγόνους μας πριν από εκατομμύρια χρόνια, πριν ακόμα ο άνθρωπος περπατήσει στη γη. Αυτά τα λείψανα βρίσκονται φυσιολογικά σε «νάρκη», αλλά ξυπνάνε σε νόσους όπως είναι ο Καρκίνος, ο Λύκος και η Σκλήρυνση κατά Πλάκας. Η διέγερσή τους συνεισφέρει στην παθολογική φλεγμονή που παρατηρείται σε αυτούς τους ασθενείς.

Γιατί έγινε αυτή η μελέτη;
Ο SARS-CoV-2 προκαλεί σοβαρή βλάβη στους πνεύμονες και θάνατο, με την πρόκληση βαριάς και σοβαρής φλεγμονή. Όταν η φλεγμονώδης διαδικασία έχει προχωρήσει, δεν υπάρχουν πολλές Θεραπευτικές παρεμβάσεις που Θα μπορούσαν να τροποποιήσουν την έκβαση της νόσου. Ωστόσο η φλεγμονή μπορεί να προκληθεί από ένα εύρος διαδικασιών. Έτσι γνωρίζοντας καλύτερα για το είδος της φλεγμονής που προκαλείται στον πνεύμονα των ασθενών με COVID-19 Θα μας επιτρέψει να αναπτύξουμε θεραπευτικά σχήματα που θα στοχεύουν πιο αποτελεσμαικά στα όψιμα στάδια της COVID-19.

Η ερευνητική προσέγγιση
Μία διεθνής ομάδα από το Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών, το Ελληνικό Ινστιτούτο Παστέρ, το Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης, το Imperial College του Λονδίνου και το Πανεπιστήμιο Birmingham City έψαξε εξονυχιστικά με υπολογιστικούς αλγόριθμους σε εκατομμύρια μόρια RΝΑ που παράγονται στο υγρό των πνευμόνων των ασθενών που έχουν μολυνθεί με SARS-CoV-2 για να ανακαλύψει αν και ποιοι ενδογενείς ρετροϊοί είχαν διεγερθεί. Οι ερευνητές επυκεντρώθηκαν σε 13 είδη αυτών των αρχαίων λείψανων για τα οποία προηγούμενες έρευνες έχουν ρίξει φως στους πιθανούς ρόλους τους στην υγεία και την ασθένεια.

Οι ερευνητές βρήκαν ότι οι ευκαιριακά παθογόνοι ενδογενείς ρετροϊοί έχουν ξυπνήσει όπως έχουμε δει σε ασθενείς με σοβαρές φλεγμονώδεις νόσους. Η έκπληξη ήταν ότι οι 3 πιο έντονα διεγερμένοι ρετροϊοί είναι αυτοί για τους οποίους έχουμε και τις πιο ισχυρές αποδείξεις για τους ρόλους τους στην υγεία και την ασθένεια.

Ένα επικίνδυνο cocktail σκοτεινού γονιδιώματος

Ο συγχωνευτής των κυττάρων (HERV-W, Συγκυτίνη-1)

Το καταρχήν εντυπωσιακό εύρημα είναι ότι οι Συγκυτίνες ήταν οι πιο ισχυρά διεγερμένοι ενδογενείς ρετροϊοί σε υγρό από πνεύμονες ασθενών με COVID-19. Οι Συγκυτίνες είναι «εξημερωμένοι» αρχαίοι ιοί, που η λειτουργία τους είναι σημαντική και για αυτό παράγονται φυσιολογικά στον πλακούντα. Η Συγκυτίνη-1 συνεισφέρει στον ανατομικό σχηματισμό του πλακούντα προκαλώντας σύντηξη των κυττάρων. Η μη φυσιολογική παραγωγή της στους πνεύμονες των ασθενών με COVID-19 είναι πιθανόν να συνεισφέρει στην σοβαρότητα της νόσου προκαλώντας σύντηξη πνευμονικών κυττάρων. Αξίζει να σημειωθεί ότι συγχωνευμένα κύτταρα (συγκύτια) έχουν παρατηρηθεί σε μεταθανάτιες βιοψίες ασθενών με COVID-19 και θεωρούμε ότι έχουν ένα σημαντικό ρόλο στην σοβαρή νόσο.

Η Συγκυτίνη-1 έχει επίσης βρεθεί όπ προκαλεί φλεγμονή όταν παράγεται μη φυσιολογικά, και έτσι θεωρείται ευκαιριακά παθογόνος. Έχει συνδεθεί με την Σκλήρυνση κατά Πλάκας ενώ μία θεραπεία μονοκλωνικού αντισώματος ενάντια στην Συγκυτίνη-1 βρίσκεται υπό ανάπτυξη. Η ανοσμία, η απώλεια της όσφρησης είναι ένα κοινό σύμπτωμα της COVID-19 και είναι ένδειξη σημαντικής νευρολογικής φλεγμονής ως αποτέλεσμα της ιϊκής δραστηριότητας. Μπορεί να εξηγηθεί από την διέγερση της Συγκυτίνης-1, του ενδογενούς ρετροϊού που εμπλέκεται στη νευρολογική φλεγμονή της Σκλήρυνσης κατά πλάκας. Ομοίως η νευρολογική φλεγμονή μπορεί να εξηγήσει τα συμπτώματα σε ασθενείς με μακροχρόνια νόσο COVIO-19.

Ο ανοσοκαταστολέας (HERV-FRD, Συγκυτίνη-2)

Η Συγκυτίνη-2 είναι γνωστή για τις ανοσοκατασταλτικές τις ιδιότητες, εκφράζεται επίσης στον πλακούντα και φυσιολογικά προστατεύει το έμβρυο από την ανοσολογική απόκριση της μητέρας. Η μη φυσιολογική διέγερση της Συγκυτίνης-2 στον πνεύμονα των ασθενών με COVID-19 είναι πιθανώς να προστστεύει τα μολυσμένα κύπαρα από τις ανοσολογικές αποκρίσεις και έτσι επιτρέπει στον SARS-CoV-2 να πολλαπλασιάζεται πιο αποτελεσματικά διαφεύγοντας την ανοσολογική επιτήρηση.

Ο χειριστής των βλαστικών κυττάρων (HERV-Η)

Ο δεύτερος πιο έντονα διεγερμένος ενδογενής ρετροΐός στους πνεύμονες των ασθενών με COVID-19, ο HERV-Η, παίζει κεντρικό ρόλο στην ταυτότητα των βλαστικών κυττάρων στους ανθρώπους και είναι ο πιο πληθωρικός ενδογενής ρετροΐός στους ανθρώπους με χιλιάδες αντίγραφα ενσωματωμένα στο ανθρώπινο γονιδίωμα. Ο αντίκτυπος της διέγερσης του HERV-Η στην οξεία COVID-19 παραμένει να διαλευκανθεί, ωστόσο είναι πιθανό ότι μπλοκάρει την διαδικασία της αναγέννησης στον πνεύμονα. Μπορεί επίσης να συνεισφέρει σε μακροχρόνια νόσο καθότι οι λειτουργίες των βλαστικών κυττάρων εμπλέκονται στην ανάπτυξη του καρκίνου.

Γιατί έχει σημασία η ηλικία στην COVID-19;

Οι ερευνητές μελέτησαν εκατομμύρια μόρια RNA που παράγονται σε ένα τεχνητό σύστημα κυτταρικής γήρανσης του πνεύμονα. Βρήκαν ότι η γήρανση του πνεύμονα οδηγεί σε απορρύθμιση των ενδογενών ρετροϊών. Καθότι η ηλικία είναι ο πιο σημαντικός παράγοντας στη σοβαρότητα της COVID-19, η αυξημένη ευαλωτότητα σε απορρύθμιση των ενδογενών ρετροϊών στους γηρασμένους πνεύμονες μπορεί να εξηγήσει την σοβαρότητα της νόσου στους γηραιότερους ασθενείς.

Ο Επίκουρος Καθηγητής Υγιεινής και Επιδημιολογίας από το Πανεπιστήμιο Αθηνών Γκίκας Μαγιορκίνης που επέβλεψε την μελέτη σχολίασε: «Αυτοί οι 3 διεγερμένοι ενδογενείς ρετροϊοί είναι γνωστό ότι είναι εξαιρετικά παθογόνοι και για αυτό επικίνδυνοι όταν παράγονται έκτοπα. Η έντονη διέγερσή τους στους πνεύμονες των ασθενών με COVID-19 είναι η σφραγίδα μίας πολύ επικίνδυνης παθογόνου διαδικασίας.»