Uno studio degli investigatori della Stanford Medicine mostra che SARS-CoV-2 può infettare il tessuto adiposo umano.
Questo fenomeno è stato osservato in esperimenti di laboratorio condotti su tessuto adiposo asportato da pazienti sottoposti a interventi chirurgici bariatrici e cardiaci e successivamente infettati in una piastra di laboratorio con SARS-CoV-2. È stato ulteriormente confermato nei campioni dell’autopsia di pazienti deceduti COVID-19.
L’obesità è un fattore di rischio consolidato e indipendente per l’infezione da SARS-CoV-2 e per la progressione dei pazienti, una volta infettati, a malattie gravi e alla morte. Le ragioni offerte per questa maggiore vulnerabilità vanno da una respirazione alterata derivante dalla pressione del peso extra, a una risposta immunitaria alterata nelle persone obese.
Ma il nuovo studio fornisce una ragione più diretta: SARS-CoV-2, il virus che causa il COVID-19, può infettare direttamente il tessuto adiposo. Ciò, a sua volta, innesca un ciclo di replicazione virale all’interno delle cellule adipose residenti, o adipociti, e provoca un’infiammazione pronunciata nelle cellule immunitarie, che si trovano nel tessuto adiposo. L’infiammazione converte anche le cellule vicine non infette all’interno del tessuto in uno stato infiammatorio.
“Con 2 su 3 adulti americani in sovrappeso e più di 4 su 10 obesi, questo è un potenziale motivo di preoccupazione“, afferma Tracey McLaughlin, professoressa di endocrinologia.
I risultati sono descritti in uno studio pubblicato su Science Translational Medicine. McLaughlin e Catherine Blish, professoressa di malattie infettive, sono gli autori senior dello studio. Altri autori sono Giovanny Martínez-Colón e Kalani Ratnasiri.
Il legame grasso-COVID-19
L’obesità è definita dal punto di vista medico come avere un indice di massa corporea (peso in chilogrammi diviso per il quadrato dell’altezza in metri) pari a 30 o superiore. Qualcuno con un BMI di 25 o superiore è definito sovrappeso. “Gli individui obesi hanno una probabilità fino a 10 volte maggiore di morire a causa del COVID – aggiunge McLaughlin – ma l’aumento del rischio inizia con un BMI a partire da 24“.
“La suscettibilità del tessuto adiposo all’infezione da SARS-CoV-2 potrebbe svolgere un ruolo nel rendere l’obesità un fattore di rischio COVID-19 – prosegue la prof.ssa Blish – Il tessuto adiposo infetto spinge proprio le sostanze chimiche infiammatorie, che vedi nel sangue dei pazienti con COVID grave. È ragionevole dedurre che avere molto grasso infetto potrebbe contribuire al profilo infiammatorio generale dei pazienti gravemente malati di COVID-19”.
Gli scienziati hanno ottenuto campioni di tessuto adiposo da varie posizioni nei corpi di 22 pazienti sottoposti a chirurgia bariatrica o cardiotoracica presso la clinica di chirurgia bariatrica e cardiotoracica di Stanford Medicine. Quindi, in una struttura sicura, i ricercatori hanno infettato i campioni con una soluzione contenente SARS-CoV-2 o, come controllo, una soluzione priva di SARS-CoV-2. Rigorosi esperimenti hanno dimostrato che il virus potrebbe infettare e replicarsi nelle cellule adipose, uscire dalle cellule e causare nuove infezioni in altre cellule.
Il tessuto adiposo contiene non solo cellule di grasso ma anche un’ampia varietà di cellule immunitarie, inclusi i macrofagi. Queste cellule svolgono una serie di azioni che vanno dalla riparazione dei tessuti e dalla pulizia generale dei rifiuti a importanti attacchi contro i patogeni, a volte producendo anche sostanziali danni collaterali ai tessuti normali.
I ricercatori hanno identificato un sottoinsieme di macrofagi nel tessuto adiposo, che viene infettato da SARS-CoV-2, anche se solo fugacemente. L’infezione da SARS-CoV-2 in questi macrofagi non si sviluppa, quindi non produce progenie virale vitale ma induce un importante cambiamento nei macrofagi: “Una volta infettati, questi macrofagi non solo si “infiammano” da soli, ma secernono anche sostanze che richiamano più cellule immunitarie infiammatorie, oltre a indurre l’infiammazione nelle cellule vicine non infette“, afferma Blish.
Il tessuto adiposo circonda i nostri cuori, viscere, reni e pancreas, che possono essere influenzati negativamente dall’infiammazione dei tessuti. Gli scienziati hanno trovato un’infezione in grado di guidare l’infiammazione praticamente in ogni campione di tessuto adiposo infetto da SARS-CoV-2 che hanno raccolto e analizzato.
Il materiale genetico che codifica per SARS-CoV-2 era quasi invariabilmente presente nel tessuto adiposo di varie aree corporee di otto pazienti, che erano morti di COVID-19. Esaminando il tessuto di altri due pazienti deceduti con COVID-19, il team ha visto un’infiltrazione di cellule immunitarie infiammatorie adiacenti alle cellule adipose infette nel grasso epicardico.
“Ci preoccupa questo aspetto, poiché il grasso epicardico si trova proprio accanto al muscolo cardiaco, senza alcuna barriera fisica di separazione – evidenzia McLaughlin – Quindi, qualsiasi infiammazione può influenzare direttamente il muscolo cardiaco o le arterie coronarie”.
ACE2 mancante
Stranamente, ACE2 – la molecola della superficie cellulare, che è stata implicata come il recettore fondamentale per SARS-CoV-2 – sembra svolgere un ruolo minimo o nullo nella capacità del virus di infettare le cellule adipose.
Il metodo con cui SARS-CoV-2 ottiene l’ingresso nel grasso e nei macrofagi nel tessuto adiposo resta un mistero. La modalità di ingresso principale stabilita si verifica quando il virus si lega a una proteina chiamata ACE2, che si trova sulle superfici cellulari in numerosi tessuti corporei. Sebbene ACE2 svolga funzioni importanti, per il virus è un semplice punto di aggancio. In realtà lo studio era partito proprio dal presupposto che questo recettore fosse presente nel grasso, ma poi i ricercatori hanno scoperto, con la sorpresa che ACE2 era praticamente inesistente sulle cellule presenti nel tessuto adiposo.
“È altamente improbabile che il virus entri attraverso ACE2, perché non siamo riusciti a rilevare la proteina funzionale nel tessuto adiposo“, sottolinea Blish.
Ciò significa che eliminare SARS-CoV-2 dal tessuto adiposo potrebbe richiedere nuovi farmaci. Le terapie anticorpali monoclonali autorizzate per COVID-19, ad esempio, generalmente funzionano interferendo con l’interazione ACE2/SARS-CoV-2. Il potenziale del tessuto adiposo di fungere da serbatoio, in cui SARS-CoV-2 può nascondersi, solleva anche la possibilità che possa contribuire ai sintomi post-infezione persistenti chiamati Long Covid, un’ipotesi che McLaughlin e Blish stanno iniziando a esplorare.
Hanno contribuito al lavoro ricercatori dell’Università di Tubinga, dell’Università di Basilea, del Beth Israel Deaconess Medical Center di Boston e del Cantonal Hospital Baselland di Liestal, in Svizzera.
Lo studio è stato finanziato dal National Institutes of Health (sovvenzioni R21AI159024, 5T32 AI007502 e T32 DK007217), dall’American Diabetes Association, dall’Innovative Medicines Accelerator della Stanford University, dal Botnar Research Center for Child Health, dalla Swiss National Science Foundation, dal Chan Zuckerberg Biohub, la National Science Foundation e la Bill e Melinda Gates Foundation.
COD. RDV 22048
