SARS-CoV-2 infetta i linfociti T tramite il processo di fusione di membrana mediato dalla proteina spike.

Riassunto e traduzione dell’articolo: Wang, X., Xu, W., Hu, G. et al. SARS-CoV-2 infects T lymphocytes through its spike protein-mediated membrane fusion, Cell Mol Immunol (2020)

Riassunto a cura di: Sonia Fanelli; Traduzione e revisione a cura di: Giulia Poggi/Agnese Loda

Articolo Originale Pubblicato il 7 Aprile 2020

La linfocitopenia è comunemente osservata in individui positivi al SARS-CoV-2 e potrebbe essere correlata al tasso di mortalità per COVID-19. In questo studio gli autori dimostrano la capacità di SARS-CoV-2 di infettare i linfociti T, ma senza potersi replicare al loro interno. Inoltre, gli autori confermano che il processo di fusione di membrana mediato dalla proteina spike virale (proteina S) è responsabile per l’ingresso di SARS-CoV-2 in cellule T, e propongono che oltre al recettore hACE2, altri recettori di membrana possano mediare l’infezione da SARS-CoV-2.

Il MERS-CoV, responsabile della MERS (Middle East respiratory syndrome), può infettare i linfociti T umani e indurne l’apoptosi senza che il virus si replichi nella cellula ospite. Nel caso di COVID-19, la capacità di SARS-CoV-2 di infettare cellule T non è chiara anche se la linfocitopenia è un indicatore diagnostico comune per COVID-19, ed elevati livelli di marcatori apoptotici e autofagici sono stati osservati in cellule mononucleate di sangue periferico (PBMC) di pazienti COVID-19. In questo studio gli autori testano la capacità di SARS-CoV-2 di infettare linfociti T, e caratterizzano il meccanismo che permette a SARS-CoV-2 di infettare questo tipo cellulare. In seguito sono riportati i principali risultati:

1. SARS-CoV-2 può infettare le cellule T in vitro

Linee cellulari di linfociti T (MT-2 e A3.01) infettate tramite virus pseudotipizzati con le proteine S di SARS-CoV e SARS-CoV-2 sono risultate significativamente più sensibili all’infezione da SARS-CoV-2 rispetto a SARS-CoV, nonostante esprimessero livelli molto bassi (o nulli) del recettore ACE2. L’alto grado di affinità tra la proteina S di SARS-CoV-2 e hACE2 potrebbe spiegare sia la capacità infettiva di SARS-CoV-2 in cellule che esprimono livelli molto bassi di hACE2, sia il suo elevato tasso di trasmissione nella popolazione. In alternativa, come è stato recentemente riportato in uno studio indipendente, SARS-CoV-2 potrebbe infettare i  linfociti T tramite altre proteine di membrana, quali CD147.

2. SARS-CoV-2 può infettare le cellule T attraverso il processo di fusione di membrana mediato dalla proteina S e dipendente dal recettore di membrana

Il peptide EK1 blocca il dominio HR1 della proteina S di SARS-CoV-2, inibisce la fusione del virus con la cellula ospite e, di conseguenza, impedisce il processo infettivo. Anche nei linfociti T, la somministrazione di EK1 previene l’infezione da pseudo-virus SARS-CoV-2, anche se tale effetto viene raggiunto solo ad alte concentrazioni di EK1. In aggiunta, esperimenti di fusione cellula-cellula mediata dalla proteina S e la presenza di nucleoproteine di SARS-CoV-2 in linfociti T a 24h dall’infezione supportano l’ipotesi che SARS-CoV-2 possa infettare le cellule T attraverso fusione di membrana mediata dalla proteina S in 24 ore.

 3. L’infezione di cellule T da parte di SARS-CoV-2 è abortiva

Come MERS-CoV, anche SARS-CoV-2 infetta le cellule MT-2 in 6 ore. Tuttavia, SARS-CoV-2 non mostra alcuna capacità replicativa tra 6 e 48 ore dall’inizio del processo infettivo.

Conclusioni

SARS-CoV-2 infetta le cellule T attraverso un processo di fusione di membrana mediato dalla proteina S e da un recettore di membrana sulla cellula ospite.  Benché sensibili all’infezione da SARS-CoV-2, le linee cellulari utilizzate in questo studio esprimono bassi livelli del recettore ACE2. Pertanto, è plausibile ipotizzare che altri recettori di membrana possano mediare l’ingresso di SARS-CoV-2 in linfociti T.

Poiché il virus non si replica all’interno delle cellule T, tale infezione risulta abortiva. Resta ancora da stabilire se può comunque contribuire all’induzione di apoptosi di cellule T, come è stato osservato per MERS-CoV. In conclusione, ulteriori studi sono necessari per determinare se l’infezione da SARS-CoV-2 induca linfocitopenia in pazienti affetti da COVID-19.

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