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L'enzima si è riferito alla neurotossina del crotalo collegata con la severità di infezione COVID-19

Lo studio indica che un enzima in questione nella risposta infiammatoria può essere un meccanismo chiave che determina la severità COVID-19 e potrebbe fornire un nuovo obiettivo terapeutico.

Crotalo

Credito di immagine: Maria Dryfhout/Shutterstock.com

Un singolo enzima indicato per essere un preannunciatore primario di severità COVID-19

Gli scienziati dall'università dell'Arizona, dalla Stony Brook University e dalla scuola di medicina di Wake Forest University hanno riferito i risultati che il gruppo IIA della fosfolipasi A2 degli enzimi, citato come sPLA2-IIA, può essere la maggior parte del fattore importante nella predizione quali pazienti con COVID-19 severo finalmente soccombono al virus.

L'enzima di sPLA2-IIA è simile ad uno contenuto in neurotossina del crotalo poichè può distruggere le membrane cellulari e solitamente è trovato nelle concentrazioni basse in persone in buona salute poiché è una difesa chiave contro l'infezione batterica.

Agli alti livelli, l'enzima attivato può tagliuzzare le membrane degli organi vitali, come Floyd Chilton, autore senior sul documento e Direttore dell'iniziativa di nutrizione e di benessere di precisione dell'università dell'Arizona descrive:

È una curva a campana della resistenza di malattia contro tolleranza ospite. Cioè questo enzima sta provando ad uccidere il virus, ma a certo punto è rilasciato in tali quantità elevate che le cose dirigono in una direzione realmente cattiva, distruggente le membrane cellulari del paziente e quindi contribuente agli errori ed alla morte multipli dell'organo.„

Chilton

Per capire meglio il ruolo di questo enzima funziona ed il suo ruolo nella severità di infezione COVID-19, campioni di sangue riuniti ricercatori dai pazienti per quantificare la concentrazione di sPLA2-IIA.

I risultati possono poi essere usati per informare gli obiettivi possibili affinchè il preventivo o i trattamenti di post-infezione impediscano ulteriore mortalità, eppure l'impulso recente nei casi in U.S.A., specialmente delle varianti COVID-19, ha aumentato i livelli di urgenza attraverso gli impianti clinici.

Sviluppare un sistema diagnostico in mezzo di urgenza aumentante

I campioni del plasma e le informazioni mediche del diagramma in primo luogo sono stati raccolti da 127 pazienti ospedalizzati alla Stony Brook University fra gennaio e luglio 2020 da Del Poeta ed il suo gruppo. Un secondo gruppo poi ha compreso i dati da 154 pazienti da StonyBrook ed il centro universitario medico dell'insegna in Tucson fra gennaio e novembre 2020.  

Co-author Maurizio Del Poeta, un SUNY ha distinto professore nel dipartimento di microbiologia e l'immunologia nella scuola di medicina di rinascita alla Stony Brook University, dice:

“Questi sono piccoli gruppi, evidentemente, ma era uno sforzo eroico per ottenerle e tutti i parametri clinici associati da ogni paziente in queste circostanze,„ Chilton ha detto. “Rispetto alla maggior parte dei studi che sono ben progettati fuori nel corso degli anni, questo stava accadendo in tempo reale sul pavimento di ICU.„

Gli algoritmi di apprendimento automatico poi sono stati usati per analizzare i punti di informazioni dei pazienti che hanno considerato l'età, l'indice di massa corporea ed i livelli biochimici preesistenti come pure di circostanza degli enzimi e dei pazienti di metaboliti del lipido. Questa schiera delle variabili va oltre il test clinico tradizionale mentre fornisce un profilo biochimico dei pazienti pure ai risultati di sostegno.

Questo profilo poi è stato usato per sviluppare un albero di decisione premonitore che può informare e predire il rischio della mortalità COVID-19 dei pazienti con i sintomi specifici e le caratteristiche.

In questo studio, potevamo identificare i reticoli dei metaboliti che erano presenti in persone che hanno soccombuto alla malattia. I metaboliti che sono affiorato hanno rivelato la disfunzione di energia delle cellule e gli alti livelli dell'enzima di sPLA2-IIA. Il precedente è stato preveduto ma non gli ultimi.„

Justin Snider, un professore di aiuto di ricerca nel servizio di università dell'Arizona di nutrizione

sPLA2-IIA connesso con alta mortalità COVID-19: meccanismo ed implicazioni.

Le persone in buona salute hanno tipicamente livelli degli enzimi di sPLA2-IIA intorno a nanogram mezzo per millilitro (mL) di sangue, ma i risultati dello studio hanno indicato che l'infezione COVID-19 era letale in 63% dei pazienti a cui ha avuto COVID-19 severo ed i livelli di sPLA2-IIA uguale o più maggior di 10 nanograms per ml di sangue.

“Molti pazienti che sono morto da COVID-19 hanno avuti alcuni dei livelli elevati di questo enzima che fossero stati riferiti mai,„ specifica Chilton.

Ciò è di interesse particolare poichè la funzione dell'enzima di sPLA2-IIA è stata studiata per la metà di un secolo ed è “possibilmente il membro esaminato della famiglia della fosfolipasi,„ Chilton ha spiegato.

Negli studi di esperienza, l'enzima è stato indicato distrugge le membrane cellulari microbiche nelle infezioni batteriche e la simile ascendenza genetica delle azioni con un enzima chiave ha trovato nel veleno del serpente. Charles McCall, l'autore principale dello studio, descrive l'enzima come “trinciatrice„ per il suo effetto nel causare gli eventi severi di infiammazione, quali sepsi batterica come pure emorragico e shock cardiogeno.

La proteina “divide un'alta omologia di sequenza all'enzima attivo nel veleno del crotalo e, come veleno che scorre attraverso l'organismo, ha la capacità di legare ai ricevitori alle giunzioni neuromuscolari e potenzialmente rendere non valida la funzione di questi muscoli,„ Chilton ha descritto.  

Approssimativamente un terzo della gente sviluppa COVID lungo e molti di loro erano persone attive che ora non possono camminare 100 yarde. La domanda che ora stiamo studiando è: Se questo enzima è ancora relativamente alto e attivo, potrebbe essere responsabile della parte dei risultati lunghi di COVID che stiamo vedendo?„

Sebbene lo studio corrente non stabilisca i fattori causali, ulteriori studi che considerano come questo enzima particolare è attivato forniranno informazioni apprezzate per i trattamenti potenziali.  

Journal reference:
  • Snider, J.M., You, J.K., Wang, X., Snider, A.J., Hallmark, B., Zec, M.M., Seeds, M.C., Sergeant, S., Johnstone, L., Wang, Q., Sprissler, R., Carr, T.F., Lutrick, K., Parthasarathy, S., Bime, C., Zhang, H.H., Luberto, C., Kew, R.R., Hannun, Y.A. and Guerra, S. (2021). Group IIA secreted phospholipase A2 is associated with the pathobiology leading to COVID-19 mortality. The Journal of Clinical Investigation. [online] Available at: https://www.jci.org/articles/view/149236 [Accessed 25 Aug. 2021].
James Ducker

Written by

James Ducker

James completed his bachelor in Science studying Zoology at the University of Manchester, with his undergraduate work culminating in the study of the physiological impacts of ocean warming and hypoxia on catsharks. He then pursued a Masters in Research (MRes) in Marine Biology at the University of Plymouth focusing on the urbanization of coastlines and its consequences for biodiversity.  

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