Πώς προσβάλλει ο κορονοϊός (SARS-CoV-2) τον ανθρώπινο οργανισμό; Η πιο σύντομη απάντηση είναι ‘μέσω του υποδοχέα ACE2‘, ωστόσο αποτελεί άγνωστη λέξη για τους περισσότερους ανθρώπους.
Οι ιοί είναι παρασιτικές μορφές ζωής, δηλαδή χρησιμοποιούν ‘εργαλεία’ του οργανισμού που μολύνουν (ξενιστή), για να πολλαπλασιαστούν και να επιβιώσουν. Εκτός του ξενιστή τους, είναι μεταβολικά ανενεργοί. Συνήθως, μεταδίδονται μέσω των σωματικών υγρών. Όμως, όπως γνωρίζουμε, δεν μπορούν όλοι οι ιοί να μολύνουν όλους τους οργανισμούς. Εάν υποθέσουν πως ο ιός είναι ένα κλειδί, πρέπει να συναντήσει την κατάλληλη ‘κλειδαριά’ (κύτταρο) και, συνεπώς, την κατάλληλη ‘πόρτα’ (οργανισμό) ώστε να δράσει. Στην περίπτωση του κορονοϊού, το ‘κλειδί’ αποτελεί μια πρωτεΐνη που βρίσκεται στην εξωτερική επιφάνεια των σωματιδίων του και ονομάζεται spike protein. Αυτή η πρωτεΐνη-κλειδί αναγνωρίζει ως ‘κλειδαριά’ μια πρωτεΐνη που βρίσκεται στην επιφάνεια συγκεκριμένων κυττάρων του ανθρώπου και ονομάζεται υποδοχέας ACE2.
Ο υποδοχέας ACE2: η ‘κλειδαριά’ που επιτρέπει τη μόλυνση με τον SARS-Cov-2
Τα κύτταρα του ανθρώπινου οργανισμού εμφανίζουν τεράστια ποικιλομορφία ως προς τις πρωτεΐνες που βρίσκονται εσωτερικά και εξωτερικά τους. Παρόλο που το γονιδίωμα (DNA) είναι το ίδιο σε κάθε κύτταρο, υπόκειται σε διαφορετικές ρυθμίσεις ανάλογα με το κάθε όργανο και τον κάθε ιστό. Έτσι, επιτυγχάνεται η τεράστια πολυπλοκότητα των οργανισμών. Η πρωτεΐνη ACE2 είναι μια πρωτεΐνη-υποδοχέας, βρίσκεται δηλαδή στην εξωτερική επιφάνεια και όχι το εσωτερικό των κυττάρων στα οποία υπάρχει. Οι πρωτεΐνες-υποδοχείς αλληλεπιδρούν με το εξωτερικό περιβάλλον του κυττάρου και προκαλούν αλλαγές στο εσωτερικό αυτού.
Σε ποια κύτταρα βρίσκεται ο υποδοχέας ACE2;
Γνωρίζουμε όλοι ποια είναι τα πρώτα συμπτώματα προσβολής από κορονοϊό. Από τι, όμως, καθορίζονται; Γιατί οι ασθενείς δηλώνουν απώλεια όσφρησης και γεύσης; Αρκετά από τα συμπτώματα προκαλούνται ανάλογα με τα κύτταρα που προσβάλλει ο ιός. Οι τύποι των κυττάρων που έχουν στην εξωτερική τους επιφάνεια τον υποδοχέα ACE2 καθορίζουν, λοιπόν και κάποια συμπτώματα. Ο ACE2 είναι παρών σε διάφορους κυτταρικούς τύπους. Για παράδειγμα στους πνεύμονες, την καρδιά, τα αγγεία, τα νεφρά, το συκώτι και το γαστρεντερικό σύστημα.
Η ανταλλαγή οξυγόνου και διοξειδίου του άνθρακα μεταξύ των πνευμόνων και των αγγείων πραγματοποιείται στο επιθήλιο των πνευμόνων. Γενικά, με τον όρο επιθήλιο αναφερόμαστε σε κύτταρα τα οποία σχηματίζουν προστατευτικές μεμβράνες. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί το επιθήλιο που καλύπτει τους αεραγωγούς του αναπνευστικού. Ο υποδοχέας ACE2 είναι παρών στο επιθήλιο της μύτης, του στόματος και των πνευμόνων. Έτσι, πολλοί ασθενείς με κορονοϊό εμφανίζουν απώλεια όσφρησης και γεύσης.
Ποιος είναι ο φυσιολογικός ρόλος του υποδοχέα ACE2;
Ο υποδοχέας ACE2 παίζει ρόλο σε βιοχημικές αντιδράσεις, οι οποίες αφορούν τον έλεγχο της αρτηριακής πίεσης, την επούλωση πληγών και τη φλεγμονή. Συγκεκριμένα, ρυθμίζει τη λειτουργία μιας πρωτεΐνης που ονομάζεται ANG II ( angiotensin 2, αγγειοτενσίνη 2) ‘κόβοντάς’ την. Εάν η πρωτεΐνη ANG II δεν ‘κοπεί’ από τον υποδοχέα ACE2, τότε αυξάνεται η αρτηριακή πίεση και η φλεγμονή. Επίσης, αυξάνεται ο θάνατος κυττάρων στις κυψελίδες των πνευμόνων, που είναι υπεύθυνες για την πρόσληψη οξυγόνου. Τα σωματίδια του SARS-CoV-2 έχουν στο εξωτερικό τους μια πρωτεΐνη η οποία αναγνωρίζεται από τον ανθρώπινο υποδοχέα ACE2. Έτσι, προσδένεται πάνω του, εμποδίζοντάς τον από το να δράσει φυσιολογικά. Ενδιαφέρον αποτελεί το γεγονός ότι ο αριθμός των υποδοχέων ACE2 στην επιφάνεια των εκάστοτε κυττάρων διαφέρει από άνθρωπο σε άνθρωπο.
Υποδοχέας ACE2: ο συνδετικός κρίκος μεταξύ ανθρώπου και κορονοϊού
Ο SARS-CoV-2, όπως γνωρίζουμε, δεν μπορεί να προσβάλλει οποιονδήποτε οργανισμό. Έτσι και σε έναν οργανισμό-ξενιστή, δεν προσβάλλει οποιονδήποτε ιστό ούτε οποιοδήποτε κύτταρο. Όσον αφορά τον ανθρώπινο οργανισμό, το κύτταρο για να προσβληθεί πρέπει να έχει στην επιφάνειά του την πρωτεΐνη υποδοχέα ACE2.
Όσο καλύτερα κατανοούμε ένα πρόβλημα, τόσο περισσότερο διευκολύνεται η επίλυσή του. Ένα χρόνο πριν οι πληροφορίες που γνώριζε ο μέσος άνθρωπος για τους ιούς ήταν στην καλύτερη περίπτωση οι βασικές. Ωστόσο, οι νέες συνθήκες που επιβάλλει η πανδημία, κάνουν ολοένα και περισσότερους ανθρώπους να αναζητούν λεπτομέρειες για αυτές τις μορφές ζωής.
Πηγές
Kumar A, Faiq MA, Pareek V, et al. Relevance of SARS-CoV-2 related factors ACE2 and TMPRSS2 expressions in gastrointestinal tissue with pathogenesis of digestive symptoms, diabetes-associated mortality, and disease recurrence in COVID-19 patients. Med Hypotheses. 2020;144:110271. doi:10.1016/j.mehy.2020.110271
https://theconversation.com/what-is-the-ace2-receptor-how-is-it-connected-to-coronavirus-and-why-might-it-be-key-to-treating-covid-19-the-experts-explain-136928
