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I fattori infiammatori che aggravano COVID-19 possono venire dal tessuto adiposo

Sta coltivando la prova che il tessuto adiposo svolge un ruolo chiave nel peggioramento di COVID-19. Una delle teorie in esame è che le celle grasse (adipocytes) fungono da bacino idrico per SARS-CoV-2 ed aumentano il caricamento virale in persone obese o di peso eccessivo. Gli scienziati egualmente sospettano che durante l'infezione le celle grasse scaricano nelle sostanze della circolazione sanguigna che amplificano la reazione infiammatoria avviata dal virus nell'organismo.

Queste ipotesi stanno studiande dai ricercatori all'università di facoltà di medicina di São Paulo (FM-USP) nel Brasile nell'ambito del coordinamento di Marilia Cerqueira Leite Seelaender, un professore nel dipartimento di ambulatorio clinico. Peter Ratcliffe, un professore all'università di Oxford nel Regno Unito ed uno dei vincitori del premio Nobel 2019 per medicina, sta collaborando.

Una tempesta di citochina con conseguente infiammazione sistematica simile a sepsi si presenta in alcuni pazienti severi COVID-19. Crediamo che questi fattori infiammatori vengano dal tessuto adiposo. È stato indicato che quando i adipocytes espandono troppo, possono causare l'infiammazione in tutto l'organismo, anche nel cervello.„

Marilia Cerqueira Leite Seelaender, il professor nel dipartimento di ambulatorio clinico

Il gruppo di FM-USP ha analizzato i campioni del tessuto adiposo ottenuti dalle autopsie della gente che è morto da COVID-19 ed anche dai pazienti infettati con SARS-CoV-2 che ha dovuto essere presentato alla chirurgia di emergenza all'ospedale dell'università per l'appendicite o altre ragioni relative all'infezione virale. I risultati preliminari hanno confermato che il virus può essere trovato in celle grasse, di cui le membrane sono ricche di ACE-2, il ricevitore principale usato dal virus per invadere le cellule umane. I ricercatori hanno ancora confermare che una volta che ha invaso i adipocytes, può rimane là abbastanza lungamente ripiegare dentro loro.

“Vale la pena di notare che i adipocytes viscerali [situati in profondità nell'addome ed intorno agli organi interni] hanno molto più ACE2 che il tessuto adiposo sottocutaneo,„ Seelaender ha detto. “Inoltre, sono molto più infiammatori. Di conseguenza, l'obesità viscerale tende ad essere ancor più nociva per quanto COVID-19.„

I risultati preliminari egualmente hanno portato alla luce un cambiamento nel reticolo della secrezione exosome nel tessuto adiposo della gente infettata. Exosomes è vescicole extracellulari, comparabili alle bolle minuscole, scaricate dalle celle nella circolazione sanguigna con le proteine ed altri tipi di molecole di segnalazione. Ciò è uno dei meccanismi con cui le informazioni sono scambiate fra i tessuti differenti mentre l'organismo si adatta ai cambiamenti nel suo ambiente.

Gli obiettivi della ricerca condotta dal gruppo di FM-USP comprendono lo studio se l'infezione da SARS-CoV-2 fa i adipocytes rilasciare più exosomes che contengono i fattori infiammatori. Finora ha indicato che il numero delle vescicole scaricate nella circolazione sanguigna effettivamente aumenta. I ricercatori ora analizzeranno il contenuto di queste vescicole di circolazione come pure quelle celle interne rimanenti. Egualmente pianificazione studiare le vie infiammatorie presumibilmente attivate da queste molecole.

“In primo luogo abbiamo supposto che come una persona ingrassa, il loro tessuto adiposo diventa hypoxic, significando che la persona ha meno ossigeno disponibile. L'ipossia è stessa una causa di infiammazione, in modo da una delle cose che vogliamo studiare è se COVID-19 causa l'ipossia nei adipocytes,„ Seelaender ha detto.

Ricerca su come le cellule umane adattano a Ratcliffe estratto ipossia il Nobel con William G. Kaelin (Harvard University) e Gregg Semenza (scuola di medicina di Johns Hopkins). Corrente, suo fuochi del lavoro sull'analizzare i campioni necroscopici per scoprire come SARS-CoV-2 pregiudica l'organismo carotico, un cluster dei chemocettori e le celle supportanti nell'arteria carotica che funzionano come sensore dell'ossigeno. Quando percepisce che i livelli dell'ossigeno di sangue sono troppo bassi, l'organismo carotico attiva le risposte che sollevano il cuore ed i ritmi respiratori.

Ratcliffe crede che il virus infetti l'organismo carotico ed alteri il suo funzionamento, che spiega perché molti pazienti COVID-19 sono lenti riconoscerli sono hypoxic, specialmente perché non ritengono senza fiato (“ipossia silenziosa„).

Il gruppo di FM-USP, nel frattempo, sta concentrandosi su uno sforzo per capire l'effetto dell'infezione sul tessuto adiposo. “Stiamo analizzando tutto secernuto dalle celle grasse: proteine, acidi grassi insaturi, prostaglandine [lipidi con i diversi effetti del tipo di ormone], microRNAs [piccole molecole del RNA di non codifica che regolamentano l'espressione genica] e exosomes,„ Seelaender ha detto.

I fattori infiammatori rilasciati dal tessuto adiposo in pazienti COVID-19 possono essere la causa di danneggiamento del cuore, polmoni e sistema nervoso descritto in tali pazienti, ha aggiunto. “La nostra ipotesi è che i pazienti obesi COVID-19 subiscono un simile trattamento a quello osservato nel tessuto adiposo dei pazienti con cachessia [spreco rapido significativo del muscolo e di perdita di peso connesso con l'AIDS, infarto e cancro, tra altre malattie],„ lei ha detto. “Adipocytes in persone cachexic rilascia più exosomes ed i loro contenuti sono alterati in modo che abbiano un profilo pro-infiammatorio. Sappiamo che c'è infiammazione sia nella cachessia che nell'obesità. Le bugie di differenza nel tipo di mediatore infiammatorio rilasciato e le vie di segnalazione hanno attivato.„

Seelaender ed il suo gruppo stanno ricercando i collegamenti fra cachessia ed infiammazione dal 2013 con il supporto di FAPESP.

Opposto ma simile

In un articolo pubblicato negli sviluppi del giornale della nutrizione, Seelaender ed il suo gruppo discutono come lo stato nutrizionale può influenzare la risposta di un paziente a COVID-19. Secondo gli autori, sia l'obesità che la malnutrizione - compreso cachessia e il sarcopenia (perdita di massa del muscolo scheletrico connessa con invecchiamento) - possono alterare la risposta immunitaria ed impedire l'organismo il combattimento dell'infezione virale.

“Le celle immuni richiedono più energia durante il trattamento contagioso, particolarmente se l'organismo richiede molto tempo sormontarlo. Il loro metabolismo deve cambiare in moda da poterle moltiplicarsi rapido essi, ma in un organismo denutrito, questo non è possibile. Durante l'infezione il numero dei linfociti T in una persona senza alimenti è molto più piccolo di in una persona [ben-nutrita] eutrofica,„ Seelaender ha detto.

Inoltre, è continuato, organismi denutriti soffre da atrofia degli organi linfoidi (particolarmente midollo osseo, timo e linfonodi), in cui i linfociti sono prodotti e raggiungono la scadenza. Di conseguenza, il numero delle celle di circolazione della difesa diminuisce. Gli esperimenti con gli animali egualmente hanno indicato che un organismo che soffre dalla malnutrizione cattura più lungamente per eliminare i virus.

“Il grasso può essere un problema quando è eccessivo o insufficiente. Comunque paradossale può sembrare, entrambi gli estremi sono pericolosi,„ lei hanno spiegato. “Il tessuto adiposo secerne la leptina, un ormone che regolamenta il metabolismo del linfocita T. La segnalazione di leptina cade in un organismo con molto a bassa percentuale di grassi. Il grasso eccessivamente alto rende le celle meno sensibile alla leptina, in modo dall'importo degli aumenti rilasciati leptina marcato.„

Invecchiare pregiudica vari dei fattori citati da Seelaender. Il sistema immunitario diventa meno rispondente. La massa del muscolo scheletrico diminuisce, il grasso viscerale aumenta e la proporzione fra la massa magra e grassa peggiora.

“La perdita di massa magra può peggiorare il risultato delle malattie croniche ed acute in gente più anziana. Il muscolo è un bacino idrico del substrato di energia [amminoacidi] che può essere mobilizzato all'epoca di bisogno, quale durante l'infezione,„ ha detto. “Ecco perché è importante sollecitare che non appena l'adiposità ma egualmente il rapporto di massa magra--grasso è un problema in pazienti COVID-19. Se una persona ha molto grasso e poco muscolo, è peggiore di se hanno molto grasso ma un buon stato muscolare.„

Source:
Journal reference:

Silverio, R., et al. (2020) Coronavirus Disease 2019 (COVID-19) and Nutritional Status: The Missing Link?. Advances in Nutrition. doi.org/10.1093/advances/nmaa125.