Περισσότερο από 3 χρόνια μετά την εμφάνιση του SARS-CoV-2, ο ιός έχει τεθεί πλέον υπό έλεγχο στην Ευρώπη. Ωστόσο, ακόμα δεν έχουμε κατανοήσει πλήρως για ποιους λόγους κατάφερε να εξαπλωθεί σε τόσο μεγάλο βαθμό. Μία νέα έρευνα που δημοσιεύτηκε πριν από λίγες ημέρες προσπάθησε να εξερευνήσει ορισμένους από τους παραπάνω λόγους, ξεκαθαρίζοντας παράλληλα ορισμένες λανθασμένες αντιλήψεις σχετικά με τη μετάδοση του ιού που ευθύνεται για την πανδημία της COVID-19.
Για παράδειγμα, μία θεωρία που προσπάθησε να εξηγήσει γιατί ένα παθογόνο γίνεται περισσότερο μολυσματικό είχε αναφέρει ότι ενδεχομένως ο ιός προσδένεται σε περισσότερους του ενός υποδοχείς στην επιφάνεια του κυττάρου. Ωστόσο, η ομάδα της νέας έρευνας έδειξε ότι ο ιός αρκεί να προσδεθεί σε έναν υποδοχέα προκειμένου να μολύνει ένα κύτταρο του ανθρώπου.
Αναπάντητα Ερωτήματα
Ο ιός SARS-CoV-2 φέρει περίπου 20-40 αντίγραφα της πρωτεΐνης ακίδας στην επιφάνειά του. Με τις πρωτεΐνες αυτές μπορεί να προσδεθεί στους υποδοχείς ACE2 των κυττάρων που βρίσκονται στη ρίνα ή στο αναπνευστικό σύστημα γενικότερα. Αν αποκλείσουμε τους παραπάνω υποδοχείς με αντισώματα, τότε ο ιός δεν μπορεί να μολύνει τα κύτταρα. Το γεγονός αυτό πρακτικά αποδεικνύει ότι η ικανότητα του SARS-CoV-2 να μολύνει ένα κύτταρο εντοπίζεται αποκλειστικά στους υποδοχείς του ACE2.
Μέχρι σήμερα δεν έχουμε καταφέρει ακόμα να απεικονίσουμε σε μικροσκοπικό επίπεδο τον παραπάνω μηχανισμό, επομένως δεν γνωρίζαμε αν ένας ιός μπορεί να προσδεθεί ταυτόχρονα σε περισσότερους του ενός υποδοχείς.
Επιπλέον, δεν ήταν σαφές αν οι πρωτεΐνη ακίδα μπορεί να μετακινηθεί στην επιφάνεια του ιού και να δημιουργήσει «ομάδες» με άλλες παρόμοιες πρωτεΐνες με σκοπό να ενισχύσει τη μολυσματικότητα του παθογόνου.
Και στις δύο παραπάνω θεωρίες, η εγγύτητα των υποδοχέων του ACE2 στην επιφάνεια του κυττάρου έχει μεγάλη σημασία και πιθανώς θα επηρέαζε την αποτελεσματικότητα του μηχανισμού μόλυνσης.
Μικροσκόπια Μεγάλης Ανάλυσης Δίνουν Απαντήσεις
Προκειμένου να απαντήσει στα παραπάνω ερωτήματα, η ομάδα της παρούσας μελέτης χρησιμοποίησε αντισώματα με χρώσεις τα οποία προσδένονται στους παραπάνω υποδοχείς. Η προσέγγιση αυτή, σε συνδυασμό με ένα ειδικό μικροσκόπιο μεγάλης ανάλυσης που ανέπτυξε η επιστημονική ομάδα, επέτρεψε στους επιστήμονες να εντοπίσουν και να μετρήσουν τους υποδοχείς στην επιφάνεια των κυττάρων.
Όπως διαπίστωσε η ομάδα, τα περισσότερα κύτταρα που μολύνονται από τον SARS-CoV-2 έχουν 1 ή 2 υποδοχείς ACE2 ανά τετραγωνικό μικρόμετρο στην κυτταρική τους μεμβράνη. Ο αριθμός αυτός είναι πολύ χαμηλότερος σε σχέση με άλλους υποδοχείς, οι οποίοι μπορεί να έχουν ακόμα και 30 ή 80 αντίγραφα στην ίδια επιφάνεια.
Σύμφωνα με τους συγγραφείς, η παραπάνω παρατήρηση σημαίνει ότι η απόσταση ανάμεσα σε 2 γειτονικούς υποδοχείς είναι περίπου 500 nm, δηλαδή πολύ μεγαλύτερη από τη διάμετρο ενός σωματιδίου του ιού SARS-CoV-2 (100nm). Το γεγονός αυτό πρακτικά απορρίπτει τη θεωρία ότι ο ιός μπορεί να προσδένεται σε περισσότερους του ενός υποδοχείς.
Οι Υποδοχείς ACE2 είναι Απομονωμένοι Μεταξύ τους
Μπορεί όμως ένας υποδοχέας ACE2 να έχει άλλους ίδιους υποδοχείς σχετικά κοντά του σε ορισμένες περιπτώσεις; Υπάρχει επίσης πιθανότητα να μετατοπίζονται οι υποδοχείς κατά τη μόλυνση με τον ιό έτσι ώστε να έρχονται πιο «κοντά» στις γειτονικές πρωτεΐνες του ιού;
Η απάντηση και στα δύο παραπάνω ερωτήματα είναι αρνητική σύμφωνα με τους συγγραφείς. Από τις αναλύσεις που έκαναν αποδείχθηκε ότι ο ιός προσδένεται κάθε φορά σε έναν μόνο υποδοχέα και η πρόσδεση αυτή είναι ικανή να μολύνει το κύτταρο.
Καταλήγοντας, η ομάδα υποστήριξε ότι έχει ξεκινήσει ήδη μία νέα μελέτη στην οποία θα εξετάσει περισσότερο το μηχανισμό της μόλυνσης ενός κυττάρου από τον SARS-CoV-2 μετά την πρόσδεση της πρωτεΐνης ακίδας στους υποδοχείς ACE2.
Φωτογραφία: CDC