Come il COVID-19 scatena una massiccia infiammazione nel corpo

Quasi due anni dopo che la pandemia di COVID-19 è stata dichiarata dall'Organizzazione mondiale della sanità (OMS), gli esperti stanno ancora cercando risposte ad alcune delle domande poste dal virus.

Uno studio condotto dai ricercatori del Boston Children's Hospital spiega per la prima volta perché il COVID-19 causa gravi infiammazioni in alcune persone, con marcato distress respiratorio acuto e danno multiorgano.

Sorprendentemente, lo studio rileva anche che gli anticorpi che le persone sviluppano quando ottengono COVID-19 a volte possono causare più infiammazioni, mentre gli anticorpi generati dai vaccini a mRNA COVID-19 sembrano non farlo.

I ricercatori, guidati dai dottori Judy Lieberman e Caroline Junqueira, del Boston Children's Program in Cellular and Molecular Medicine, insieme al Dr. Michael Filbin, presso il Massachusetts General Hospital, hanno pubblicato i loro risultati il 6 aprile su Nature. «Volevamo capire cosa distingue i pazienti con COVID-19 lieve rispetto a quelli gravi. Sappiamo che molti marcatori infiammatori sono elevati nelle persone con malattie gravi e che l'infiammazione è alla base della gravità della malattia, ma non sapevamo cosa scatena l'infiammazione «, ha detto Lieberman.

I ricercatori hanno analizzato campioni di sangue fresco di pazienti con COVID-19 che sono arrivati al pronto soccorso del Massachusetts General Hospital. Li hanno confrontati con campioni di persone sane e pazienti con altre condizioni respiratorie. Hanno anche esaminato il tessuto dell'autopsia polmonare di persone decedute a causa del COVID-19.

Una feroce morte di cellule immunitarie

Hanno scoperto che SARS-CoV-2 può infettare i monociti, le cellule immunitarie nel sangue che agiscono come «sentinelle» o primi soccorritori alle infezioni, così come i macrofagi, cellule immunitarie simili nei polmoni.

Una volta infettati, entrambi i tipi di cellule subiscono una morte feroce (chiamata piroptosis) che rilascia un'esplosione di potenti segnali di allarme infiammatorio. «Nei pazienti infetti, circa il 6% dei monociti nel sangue stava morendo di morte infiammatoria», afferma Lieberman. «È un gran numero da trovare, perché le cellule che muoiono vengono rapidamente eliminate dal corpo».

Durante l'esame del tessuto polmonare delle persone decedute a causa del COVID-19, hanno scoperto che circa un quarto dei macrofagi nel tessuto stava morendo. Quando i ricercatori hanno studiato le cellule per i segni di SARS-CoV-2, hanno scoperto che circa il 10% dei monociti e l'8% dei macrofagi polmonari erano infetti.

Il fatto che monociti e macrofagi possano essere infettati da SARS-CoV-2 è stata una sorpresa, poiché i monociti non hanno recettori ACE2, il classico portale di ingresso del virus, e i macrofagi hanno basse quantità di ACE2. Lieberman ritiene che l'infezione da SARS-CoV-2 dei monociti avrebbe potuto essere precedentemente persa in parte perché i ricercatori studiano spesso campioni di sangue congelato, in cui non compaiono cellule morte.

Lo studio ha anche dimostrato che mentre SARS-CoV-2 era in grado di infettare monociti e macrofagi, non poteva produrre nuovi virus infettivi. I ricercatori ritengono che le cellule siano morte rapidamente a causa della pirotosi prima che i nuovi virus potessero formarsi completamente. «In qualche modo, l'assorbimento del virus da parte di queste cellule 'sentinella' è protettivo: assorbe il virus e recluta più cellule immunitarie. Ma la cattiva notizia è che tutte queste molecole infiammatorie vengono rilasciate. Nelle persone che sono più inclini all'infiammazione, come gli anziani, questo può andare fuori controllo «, ha affermato Lieberman.

Gli anticorpi che facilitano l'infezione?

Un certo gruppo di monociti era particolarmente probabile che si infettasse: quelli portatori di un recettore chiamato CD16. Questi monociti «non classici» costituiscono solo il 10% circa di tutti i monociti, ma il loro numero è aumentato nei pazienti con COVID-19, hanno scoperto i ricercatori. Avevano anche maggiori probabilità di essere infetti: circa la metà erano infetti, rispetto a nessuno dei classici monociti del sangue.

Il recettore CD16 sembra riconoscere gli anticorpi contro la proteina spike di SARS-CoV-2. I ricercatori ritengono che questi anticorpi possano effettivamente facilitare l'infezione dei monociti che trasportano il recettore. «Gli anticorpi rivestono il virus e le cellule con il recettore CD16 assorbono il virus», afferma Lieberman.

Tuttavia, quando il team ha studiato pazienti sani che avevano ricevuto vaccini a mRNA COVID-19, gli anticorpi sviluppati non sembravano facilitare l'infezione. La ragione di ciò non è ancora chiara; i ricercatori ritengono che gli anticorpi generati dal vaccino abbiano proprietà leggermente diverse rispetto agli anticorpi che si sviluppano durante l'infezione e non si legano altrettanto bene al recettore CD16. Di conseguenza, le cellule non assorbono il virus.

Lieberman e colleghi ritengono che questi risultati possano avere implicazioni per l'uso di anticorpi monoclonali per il trattamento del COVID-19, il che aiuta a spiegare perché il trattamento funziona solo se somministrato precocemente. «Può darsi che in seguito gli anticorpi contribuiranno a migliorare l'infiammazione», dice. «Potrebbe essere necessario esaminare le proprietà degli anticorpi».

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