Perché la Covid-19 colpisce più gli anziani che i giovani?
Il tessuto polmonare diventa più rigido con l'età. Il Sars-CoV-2 potrebbe approfittarne. Un'ipotesi di Caroline Uhler e G. V. Shivashankar.
Il nuovo coronavirus colpisce giovani e anziani. Tuttavia, le forme gravi e pericolose per la vita della malattia sono più comuni nelle persone anziane. Il motivo di questa situazione non è chiaro. Alcuni scienziati sospettano che ciò possa essere legato all'indebolimento del sistema immunitario in età avanzata. ? noto che gli anziani sono più sensibili a molte malattie infettive rispetto ai giovani.
Tuttavia, potrebbe esserci un'altra spiegazione: Con l'invecchiamento, la struttura, le proprietà meccaniche e le funzioni delle cellule del nostro corpo cambiano. ? ipotizzabile che il nuovo coronavirus si avvantaggi proprio di questo, che riesca a moltiplicarsi meglio nelle cellule delle persone anziane e che favorisca un decorso più grave della malattia.1 A nostro avviso, vale la pena di approfondire questa ipotesi. Se sapremo esattamente cosa fa il virus nelle cellule degli anziani, sapremo anche quali funzioni cellulari dovrebbero essere prese di mira dai farmaci. Queste informazioni sono quindi fondamentali per la ricerca di sostanze attive contro il Covid-19.
Il tessuto polmonare si irrigidisce con l'età
Quando il nuovo coronavirus infetta gli esseri umani, attacca innanzitutto le cellule della mucosa (cellule epiteliali) delle vie respiratorie. All'interno della cellula, il virus prende il controllo della cellula per produrre masse di nuovi virus, che alla fine la cellula rilascia - pronti a infettare le cellule successive nello stesso corpo e a infettare altre persone attraverso le goccioline quando si tossisce o si starnutisce. Il nuovo coronavirus penetra nelle cellule del corpo di persone giovani e anziane. Tuttavia, le conseguenze possono essere molto diverse in determinate circostanze. Come si verifica questo fenomeno?
? noto che il tessuto dei polmoni e delle vie respiratorie perde elasticità con l'avanzare dell'età. Ciò ha a che fare, tra l'altro, con le cellule del tessuto connettivo di questi organi, che con l'età depositano più fibre proteiche nel tessuto, causandone l'irrigidimento. Ciò influisce a sua volta sui processi meccanici all'interno delle cellule della mucosa e persino sul controllo genetico delle loro funzioni cellulari. Nella nostra ricerca congiunta degli ultimi anni abbiamo dimostrato questa connessione tra meccanica e funzioni cellulari.2
"L'obiettivo della ricerca di sostanze attive dovrebbe essere ampliato per includere sostanze che inibiscono la replicazione del virus o influenzano le proprietà meccaniche della cellula."Caroline Uhler e G. V. Shivashankar
Poiché i coronavirus dipendono dalle funzioni delle loro cellule ospiti per replicarsi, e queste funzioni dipendono a loro volta dalle proprietà meccaniche della cellula, sospettiamo che le diverse meccaniche e funzioni delle cellule di persone anziane possano favorire la replicazione del virus. Per verificare se questo sia effettivamente il caso, si potrebbe ricorrere a biopsie o a esperimenti di coltura cellulare, ad esempio.
Non limitatevi a prestare attenzione all'infezione
Le nostre considerazioni forniscono anche indizi per lo sviluppo di farmaci contro il Covid-19. Un punto focale della ricerca è attualmente il processo di infezione diretta della cellula: Gli scienziati sono alla ricerca di sostanze attive che impediscano al virus di infettare le cellule. Tuttavia, questa infezione sembra essere simile in tutti i pazienti, anche in quelli con sintomi lievi. Tenendo conto di ciò e della nostra ipotesi, il focus della ricerca di sostanze attive dovrebbe essere ampliato per includere sostanze che inibiscono la replicazione del virus o influenzano le proprietà meccaniche della cellula.
Stiamo progettando di sviluppare modelli in vitro e metodi di apprendimento automatico che possano essere utilizzati per testare i candidati farmaci, sia quelli autorizzati che potrebbero essere riproposti, sia quelli di nuova concezione. ? importante che la nostra ricerca sulla Sars-CoV-2 non si concentri solo sul virus in sé, ma anche su come il virus si comporta nelle cellule di persone giovani e anziane. Inoltre, non dovremmo guardare solo alle differenze genomiche tra queste cellule, ma anche alle differenze meccaniche.
Le nostre referenze
1 Uhler C, Shivashankar GV: La regolazione meccano-genomica dei coronavirus e la sua interazione con l'invecchiamento. Nature Reviews Molecular Cell Biology 2020, doi: pagina esterna10.1038/s41580-020-0242-z
2 Uhler C, Shivashankar GV: Regolazione dell'organizzazione del genoma e dell'espressione genica mediante meccanotrasduzione nucleare. Nature Reviews Molecular Cell Biology 2017. 18: 717, doi: pagina esterna10.1038/nrm.2017.101