Il potenziale neuroinvasivo del SARS-CoV-2 potrebbe essere in parte responsabile dell`insufficienza respiratoria osservata nei pazienti affetti da COVID-19

Riassunto e traduzione dell’articolo: Li YC, Bai WZ, Hashikawa T. The neuroinvasive potential of SARS-CoV2 may play a role in the respiratory failure of COVID-19 patients. J Med Virol. 2020 Feb 27

Riassunto a cura di: Bernadette Basilico; Revisionato: Edda Cava

Articolo Originale Pubblicato il 27 Febbraio 2020

I coronavirus (CoVs) sono una famiglia di virus responsabili di patologie respiratorie e del tratto intestinale nell`uomo e negli animali. Membri della famiglia CoVs, sono SARS-CoV e MERS-CoV, insieme al nuovo SARS-CoV-2 diffusosi rapidamente dalla Cina in tutto il mondo, causando una polmonite severa acuta potenzialmente letale. Questi CoVs condividono struttura virale, meccanismi infettivi, e una sintomatologia parzialmente sovrapponibile, tuttavia SARS-CoV-2 sembrerebbe attaccare preferibilmente cellule localizzate nelle basse vie respiratorie.

L’ingresso nelle cellule ospiti di SARS-CoV e MERS-CoV avverrebbe rispettivamente tramite il recettore ACE2 e DPP4, definendone il tropismo per i diversi tessuti dell’ospite. Nonostante l’espressione di questi recettori è molto bassa nel Sistema Nervoso Centrale (SNC), crescenti evidenze dimostrano il neurotropismo e l’invasione del SNC dei CoVs. Il potenziale neuroinvasivo del Sars-CoV-2 sarebbe alla base dei sintomi neurologici come mal di testa (8%), nausea e vomito (1%), giocando probabilmente un ruolo importante nell’insufficienza respiratoria acuta da CoViD-19.

Studi su campioni da pazienti affetti da SARS-CoV hanno dimostrato la presenza del virus anche nei neuroni. Inoltre, studi su modelli murini hanno evidenziato che il SARS-CoV e il MERS-CoV sono in grado di raggiungere il cervello, se somministrati per via intranasale, diffondendosi soprattutto nel tronco encefalico. Sorprendentemente, negli animali a mortalità più alta a basse dosi di inoculo, MERS-CoV è stato evidenziato esclusivamente nel cervello, ma non a livello polmonare, sottolineando l’importanza dell’infezione al SNC.

L`esatto meccanismo di diffusione non e` ancora chiaro, ma sembrerebbe che i CoVs invadano inizialmente le terminazione nervose periferiche per poi aver accesso a una via di diffusione trans-sinaptica, come dimostrato per il HEV67 e il virus dell`influenza aviaria. HEV67 oltre ad infettare la mucosa nasale, le tonsille, i polmoni e l`intestino tenue, dalle terminazioni nervose periferiche raggiunge per via retrograda i neuroni situati nel bulbo e responsabili del controllo delle funzioni peristaltiche del tratto digerente, causando vomito. Un simile meccanismo di trasmissione trans-sinaptica e` stato osservato per il virus dell`influenza aviaria. Alcuni studi hanno individuato la presenza di antigeni virali nel tronco encefalico, a livello di interconnessioni anatomiche sensoriali (meccanocettori e chemocettori) ed efferenti di polmoni e vie respiratorie, suggerendo che l’interessamento dei centri di controllo delle funzioni cardiorespiratorie potrebbe essere alla base dei decessi causati dall`infezione.

Come per gli altri CoVs, anche per SARS-CoV-2 non sono da escludere potenziali infezioni del SNC, a maggior rischio di sviluppare insufficienza respiratoria. Il potenziale neuroinvasivo del SARS-CoV-2 è da tenere, quindi, in considerazione durante le fasi di prevenzione e sviluppo di terapie farmacologiche. L`utilizzo di mascherine costituisce la migliore prevenizione per proteggere dall`entrata del virus nel SNC. Inoltre, nello sviluppo di terapie antivirali bisogna prediligere le primissime fasi di infezione per evitare un`incontrollata diffusione del virus, e la possibilita` di sviluppare farmaci in grado di attraversare la barriera emato-encefalica per raggiungere al meglio il cervello.

È possibile che il SARS-CoV-2 possa evitare il riconoscimento immunitario nascondendosi nei neuroni, e impedendo la clearance virale anche al termine dell’infezione acuta, sottostimando così il reale rischio di infezione.

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3 Comments on "Il potenziale neuroinvasivo del SARS-CoV-2 potrebbe essere in parte responsabile dell`insufficienza respiratoria osservata nei pazienti affetti da COVID-19"

  1. AIRI CLIP | 26 Marzo 2020 at 0:04 |

    Ciao Serena,

    Riporto dal gruppo:

    La via di ingressi recettoriale conosciuta rimane ACE2, che tuttavia è poco espresso a livello neuronale. L’articolo dice però che la via esatta attraverso cui sars-cov e mers-cov entrano nel SNC non è ufficialmente riconosciuta, ma si sospetta che l’interazione avvenga a livello tra sinaptico, sempre tramite processo e dicitori o mediato da clatrina. Il neuroepitelio del bulbo olfattorio è la regione principalmente imputata alla neuroinvasione virale.

    Spero sia utile!

  2. AIRI CLIP | 25 Marzo 2020 at 14:18 |

    Buongiorno Serena,

    Siamo felice che i summaries siano utili. Ho passato la domanda al gruppo e ti aggiorneremo al piu’ presto!

  3. Serena Sanna | 25 Marzo 2020 at 14:08 |

    Grazie tante per questi summaries. Volevo chiedere un approfondimento – il meccanismo con cui il virus attaccherebbero il sistema nervoso centrale, e’ sempre tramite ACE2 ? o questo non si sa? grazie

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