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Il sorprendente legame tra infezione da SARS-CoV-2 e diabete di nuova insorgenza

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Patogenesi dei sintomi del COVID-19 e strategie terapeutiche. La via di segnalazione insulina/IGF gioca un ruolo importante in molti processi biologici, come il metabolismo energetico e la sopravvivenza cellulare. L’infezione da SARS-CoV-2 altera l’espressione trascrizionale della via di segnalazione dell’insulina/IGF nel polmone ospite, nel tessuto adiposo del fegato e nelle cellule pancreatiche, che è probabilmente attribuita al fattore di regolazione dell’interferone 1 (IRF1). Il tratto patologico è aggravato nel sangue intero, un indicatore sistemico, di pazienti critici con COVID-19 con danno cellulare esacerbato, morte cellulare e anomalie metaboliche, che potrebbero essere migliorate da interventi di androgeni (DHT) e/o glucocorticoidi (DEX). Un’espressione basale più elevata di IRF1 per motivi patologici (età avanzata, sesso maschile, obesità e diabete) negli organi respiratori, metabolici e/o endocrini potrebbe contribuire alla sovraregolazione sinergica di IRF1 in risposta all’infezione da SARS-CoV-2, che può rendere il persone più vulnerabili al COVID-19. Credito: Università di Osaka, CC BY

È diventato ampiamente chiaro che la malattia da coronavirus 19 (COVID-19), nonostante sia trasmessa respirando il virus SARS-CoV-2, può avere effetti dannosi ben oltre i polmoni. Ora, i ricercatori dal Giappone hanno identificato un gene fondamentale che media gli effetti dell’infezione da SARS-CoV-2 sul metabolismo della glicemia.

In uno studio pubblicato a giugno in Metabolismoi ricercatori dell’Università di Osaka rivelano che il COVID-19 può causare problemi al metabolismo e talvolta persino il diabete, interferendo con la segnalazione dell’insulina.

COVID-19 è meglio conosciuto per causare malattie respiratorie, ma può anche danneggiare altri sistemi di organi; in particolare, l’interruzione della regolazione della glicemia può portare a un diabete di nuova insorgenza. Tuttavia, non è chiaro come l’infezione con il virus SARS-CoV-2 determini questi effetti.

“La via di segnalazione insulina/IGF è una via chiave nella regolazione del metabolismo energetico e della sopravvivenza cellulare”, afferma Jihoon Shin, primo autore dello studio. “Pertanto, sospettavamo che SARS-CoV-2 influisse su questo percorso di segnalazione per causare problemi con la regolazione della glicemia”.

Per testare questo, i ricercatori hanno analizzato set di dati di espressione genica di pazienti, nonché modelli in vivo e in vitro, infettati da SARS-CoV-2. Hanno cercato specificamente i geni che erano notevolmente sovra o sottoespressi rispetto a pazienti, animali o cellule non infetti.

“I risultati sono stati sorprendenti”, afferma Iichiro Shimomura, autore senior dello studio. “L’infezione da SARS-CoV-2 ha influenzato l’espressione dei componenti della via di segnalazione dell’insulina/IGF nel polmone, nel fegato, nel tessuto adiposo e nelle cellule pancreatiche. Inoltre, questi cambiamenti sono stati attribuiti in parte all’attivazione del fattore di regolazione dell’interferone 1 (IRF1). “

Ulteriori indagini hanno mostrato che l’espressione di IRF1 è elevata nei pazienti più anziani, negli uomini, negli individui obesi e nei pazienti con diabete. L’effetto sinergico dell’età avanzata, del sesso maschile, dell’obesità e del diabete con SARS-CoV-2 significa che l’espressione di IRF1 si verifica a una velocità maggiore, il che potrebbe spiegare perché questi pazienti sono più vulnerabili a COVID-19. Inoltre, i pazienti critici con COVID-19 avevano un’espressione IRF1 più elevata e geni della via di segnalazione di insulina/IGF più bassi nel sangue rispetto ai pazienti non critici. Infine, il trattamento delle cellule infettate da SARS-CoV-2 o di un modello animale con fattori ormonali che hanno ridotto l’espressione di IRF1 ha migliorato la segnalazione di insulina/IGF.

“I nostri risultati suggeriscono che l’infezione da SARS-CoV-2 altera la segnalazione di insulina/IGF aumentando l’espressione di IRF1, interrompendo così il metabolismo della glicemia. La diminuzione dell’espressione di IRF1 mediante il trattamento con fattori come il diidrotestosterone e il desametasone potrebbe aiutare a mitigare gli effetti di COVID-19,” dice Shin.

Dato l’impatto devastante che COVID-19 può avere su più sistemi di organi, le strategie di trattamento che potrebbero ridurre l’effetto della malattia sul metabolismo della glicemia potrebbero essere di vitale importanza. Identificando i pazienti a maggior rischio di sperimentare questi effetti e intervenendo per diminuire l’attivazione di IRF1, alcune delle gravi conseguenze del COVID-19 potrebbero essere evitate nelle popolazioni suscettibili.


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