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Cellule Covid

Come si insinua il Covid nelle nostre cellule? Report

Lo studio del Cnr e di altri centri di ricerca internazionali è riuscito a capire il meccanismo di fusione cellulare con cui il Covid entra in contatto e infetta le cellule umane. Secondo gli esperti, il calcio ha un ruolo fondamentale. Tutti i dettagli

 

Nonostante il SARS-CoV-2, che provoca il Covid, faccia parte di una famiglia di virus a Rna già nota, non si era ancora compreso il meccanismo con cui riesce a infettare le cellule umane.

Ora uno studio dell’Istituto officina dei materiali del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Iom), in collaborazione con l’Istituto Laue Langevin (ILL) di Grenoble, l’Università di Cambridge e l’Australian National Deuteration Facility fornisce una risposta.

La ricerca è stata pubblicata in copertina dalla rivista Jacs e descrive il meccanismo di fusione cellulare.

IN COSA SI DISTINGUE IL VIRUS DEL COVID

Lo studio internazionale ha rivelato il funzionamento del meccanismo critico di fusione con cui SARS-CoV-2 entra in contatto e infetta le cellule umane. In particolare, riferiscono gli esperti, SARS-CoV-2 appartiene a una famiglia di virus a Rna conosciuti e chiamati β-coronavirus, che possono causare malattie respiratorie anche gravi e che sono altamente contagiosi.

COME È STATA SVOLTA LA RICERCA

Nonostante il virus del Covid faccia parte di una famiglia di virus già nota agli scienziati, non era ancora chiaro come riuscisse a infettare le cellule umane e in questa ricerca, ha spiegato Daniela Russo del Cnr-Iom, il team è stato in grado di “riprodurre alcuni aspetti importanti per studiare il meccanismo di infezione, semplificando il sistema fino ai suoi elementi principali, che possono essere analizzati mediante la spettroscopia di diffusione di neutroni (scattering)”.

“Usando le possibilità offerte da questa metodica, – prosegue Russo – si è potuto studiare nel dettaglio le interazioni tra la proteina virale e la membrana cellulare, analizzando gli effetti sulla struttura della membrana e la dinamica a scala molecolare di questa interazione a temperatura ambiente”.

LA PROTEINA SPIKE

La ricerca si è concentrata sulla proteina Spike virale, che svolge un ruolo importante nell’infettività. In particolare, è stata identificata la sequenza proteica precisa coinvolta nel processo di fusione (peptidi di fusione), cioè quella responsabile del processo con cui il virus riesce a penetrare e infettare l’organismo.

“La proteina Spike – ha detto Russo – può mediare l’ingresso cellulare tramite fusione diretta sulla membrana plasmatica dove i livelli di calcio sono alti, o sulla membrana endosomiale, dove i livelli di calcio sono inferiori”.

IL RUOLO DEL CALCIO

Proprio dall’attenzione posta sui livelli di calcio, i ricercatori hanno fatto una scoperta importante. “In presenza di calcio, la regione di fusione N-terminale si arpiona attraverso il doppio strato lipidico. La membrana viene destabilizzata e resa più fluida, avviando la fusione in cui i lipidi della membrana virale e della membrana ospite iniziano a mescolarsi. Rimuovendo il calcio, il peptide di fusione N-terminale cambia posizione e si colloca meno in profondità nella membrana, dove funziona in modo molto più simile agli altri peptidi di fusione studiati, fungendo cioè da ponte tra l’ospite e la membrana virale”, ha spiegato Russo.

Dunque, conclude l’esperta, “secondo questi risultati i livelli di calcio intracellulare possono quindi fornire un’indicazione di dove e come le membrane virali e dell’ospite si fondono durante l’infezione da SARS-CoV-2. Questi dati, oltre a essere interessanti nel contesto dell’attuale pandemia di Covid-19, forniscono un quadro interdisciplinare per future indagini sui meccanismi di fusione eucariotica e virale”.

LA COLLABORAZIONE CON L’ILL DI GRENOBLE

I ricercatori del Cnr-Iom hanno potuto utilizzare le strutture dell’ILL di Grenoble e compiere gli esperimenti in stretta collaborazione, ottenendo informazioni cruciali e uniche al fine di determinare i meccanismi molecolari dell’infettività.

“Assieme ai ricercatori dell’ILL abbiamo prodotto i campioni e pianificato gli esperimenti – ha aggiunto Francesca Natali del Cnr-Iom -. Grazie all’impiego di un approccio multi-metodo e alle competenze dei diversi gruppi di ricerca che lavorano nel sito di Grenoble si è effettivamente compreso che i diversi segmenti del peptide di fusione della SARS-COV-2 Spike assumono diverse funzioni nelle fasi di fusione e infezione”.

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