Το ένζυμο ACE2 και ο ρόλο του στον κορονοϊό

Το μόριο αυτό, γνωστό ως μετατρεπτικό ένζυμο της αγγειοτενσίνης 2 ή ACE2, ουσιαστικά είναι αυτό που χρησιμοποιεί ο ιός για να εισέλθει στα κύτταρά μας και να πολλαπλασιαστεί. Το ACE2 βρίσκεται τόσο στους πνεύμονες, αλλά και στην καρδιά, το έντερο, τα αγγεία και τους μύες.

Μπορεί επίσης πιθανώς να εξηγήσει τις σημαντικές διαφορές στη θνησιμότητα που παρατηρούνται σήμερα ανάμεσα στους άνδρες και τις γυναίκες.

Τι είναι το ACE2;

Το ACE2 είναι ένα ένζυμο που συνδέει το εσωτερικό με το εξωτερικό του κυττάρου μέσω της κυτταρικής μεμβράνης.

Φυσιολογικά, ένα άλλο ένζυμο που λέγεται ACE δρα σε μία χημική ουσία, την αγγειοτενίσνη Ι, μετατρέποντάς τη σε αγγειοτενσίνη ΙΙ. Η τελευταία προκαλεί σύσπαση των αγγείων. Η σύσπαση αυτή οδηγεί σε αύξηση της αρτηριακής πίεσης.

Εδώ δρα το μόριο του ACE2, αντισταθμίζοντας τις επιδράσεις του ACE, επιτρέποντας έτσι στα αγγεία να διασταλούν, οδηγώντας σε μείωση της αρτηριακής πίεσης.

Οι περισσότεροι έχουμε δει απεικονίσεις του ιού στις οποίες φαίνονται χαρακτηριστικές περιοχές σαν «καρφιά» στην εξωτερική του επιφάνεια, οι οποίες σχηματίζουν τις γνωστές «κορώνες» από τις οποίες έχει πάρει το όνομά του ο ιός. Τα «καρφιά» αυτά λέγονται πρωτεΐνες S1 και αποτελούν ουσιαστικά το σημείο που χρησιμοποιεί ο ιός για να προσδεθεί στα μόρια ACE2 των κυττάρων.

Ακολούθως, ο ιός εισέρχεται στα κύτταρα μέσω μίας διαδικασίας που λέγεται ενδοκυττάρωση, κατά την οποία η κυτταρική μεμβράνη καλύπτει τον ιό και τον εισάγει στο κυτταρόπλασμα μέσα σε μία δομή που λέγεται ενδόσωμα.

Μόλις βρεθεί στο εσωτερικό του κυττάρου, ο ιός χρησιμοποιεί τους μηχανισμούς που βρίσκονται στο κύτταρο για να πολλαπλασιαστεί.

Ο ιός SARS-CoV-2, ο οποίος προκαλεί τον COVID-19, έχει αυξημένη ικανότητα πρόσδεσης στο ACE2, σχεδόν 10-20 φορές υψηλότερη σε σχέση με τον ιό SARS-CoV. Αυτό σημαίνει ότι ο ιός μπορεί εισέλθει πού ευκολότερα στα κύτταρα, γεγονός που τον καθιστά περισσότερο λοιμώδη.

ACE2 και COVID-19

Ωστόσο, υπάρχουν ακόμα αρκετά αντικρουόμενα δεδομένα σχετικά με τον ακριβή ρόλο του ACE2 στις λοιμώξεις από κορονοϊούς.

Σε ορισμένες περιπτώσεις μάλιστα, το ACE2 μπορεί να βοηθά στην αντιμετώπιση του ιού. Προηγούμενες έρευνες σε πειραματόζωα είχαν δείξει ότι το ACE2 περιορίζει τις βλάβες που προκαλεί ο ιός SARS-CoV στους πνεύμονες, καθώς προκαλεί διαστολή των αγγείων.

Σε μία άλλη έρευνα με πειραματόζωα, ωστόσο, η πρόσδεση της πρωτεΐνης spike του ιού SARS-CoV στην ACE2, συνδέθηκε με αυξημένες βλάβες στους πνεύμονες.

Αναφορικά με τον SARS-CoV-2, πρώιμα δεδομένα έχουν δείξει ότι εισαγωγή μίας τεχνητής μορφής του ACE2 σε ανθρώπινα κύτταρα, μπορεί να αναστείλει τα πρώιμα στάδια της λοίμωξης μέσω πρόσδεσης με την πρωτεΐνη spike, γεγονός που δεν της επιτρέπει να εισέλθει στα κύτταρα. Η ACE2, επομένως, αν και αποτελεί σημείο εισόδου για τον ιό, μπορεί επίσης να προστατεύσει τα κύτταρα του πνεύμονα από τις βλάβες που προκαλεί ο τελευταίος.

ACE2 και η Θνησιμότητα στους Άνδρες

Είναι γνωστό ότι ο COVID-19 επηρεάζει διαφορετικά άνδρες και γυναίκες. Από ένα δείγμα 1.099 ασθενών στην Κίνα, το 58% ήταν άνδρες και το 42% γυναίκες. Δεδομένα από την ίδια χώρα έχουν δείξει επίσης ότι η θνησιμότητα του COVID-19 στους άνδρες είναι υπερδιπλάσια από αυτή των γυναικών.

Αντίστοιχα ποσοστά έχουν παρατηρηθεί τόσο στις ΗΠΑ όσο και στην Ευρώπη, με το 60% των θανάτων να αφορά άνδρες.

Δεν γνωρίζουμε ακόμη γιατί οι άνδρες καταλήγουν συχνότερα από COVID-19 σε σχέση με τις γυναίκες, ωστόσο πιθανώς το ACE2 παίζει κάποιο ρόλο στην παραπάνω διαφορά.

Μία μεγάλη έρευνα που εξέτασε δύο ανεξάρτητους πληθυσμούς ασθενών με καρδιακή ανεπάρκεια, διαπίστωσε ότι τα επίπεδα του ACE2 είναι υψηλότερα στους άνδρες σε σχέση με τις γυναίκες. Το γεγονός αυτό μπορεί πιθανώς να εξηγήσει γιατί οι άνδρες διατρέχουν αυξημένο κίνδυνο λοίμωξης και θανάτου από COVID-19 σε σχέση με τις γυναίκες.

ACE2 και Άλλες Παθήσεις

Ένας άλλος σημαντικός παράγοντας που επηρεάζει την πρόγνωση των ασθενών είναι η παρουσία υποκειμένων νόσων.

Προσφάτως, το ACE2 ανιχνεύθηκε σε διάφορα κύτταρα της καρδιάς. Μάλιστα, ο αριθμός των υποδοχέων του ACE2 στην επιφάνεια των κυττάρων του μυοκαρδίου είναι σημαντικά αυξημένος στους ασθενείς με καρδιαγγειακή νόσο.

Το γεγονός αυτό επιτρέπει σε περισσότερα σωματίδια του SARS-CoV-2 να εισέλθουν στην καρδιά σε αυτούς τους ασθενείς.

Αν αναλογιστούμε το ρόλο που παίζει το ACE2 στη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης, καταλαβαίνουμε ότι πιθανώς επηρεάζει και την πορεία των ασθενών με COVID-19 και υπέρταση. Τα ποσοστά της υπέρτασης στους άνδρες είναι υψηλότερα σε σχέση με αυτά των γυναικών, ιδιαίτερα σε ηλικίες μικρότερες των 50.

Δύο φάρμακα που χρησιμοποιούνται στην αντιμετώπιση της υπέρτασης επηρεάζουν τόσο το ACE όσο και το ACE2. Τα φάρμακα αυτά είναι οι αναστολείς του μετατρεπτικού ενζύμου της αγγειοτενσίνης ή ACEi και οι αποκλειστές των υποδοχέων  της αγγειοτενσίνης ή ARBs. Σε έρευνες με πειραματόζωα, διαπιστώθηκε ότι τα δύο παραπάνω φάρμακα μπορούν να αυξήσουν την παραγωγή του ACE2 με αποτέλεσμα να εμφανίζεται σοβαρότερη νόσηση από COVID-19.

Μικρές ανεξάρτητες έρευνες που εξέτασαν τις επιδράσεις των παραπάνω φαρμάκων σε ασθενείς με COVID-19 κατέληξαν σε αντικρουόμενα αποτελέσματα. Ωστόσο, μία πρόσφατη έρευνα, διαπίστωσε ότι οι ασθενείς με COVID-19 και αρρύθμιστη υπέρταση έχουν υψηλότερο κίνδυνο θανάτου σε σχέση με αυτούς που παίρνουν ACEi ή ARBs.

Αυτός είναι και ο λόγος που αρκετοί οργανισμοί υγείας υποστηρίζουν ότι οι ασθενείς με υπέρταση δεν πρέπει να σταματήσουν τα φάρμακά τους στην περίοδο της πανδημίας.

Ο ρόλος του ACE2 στον COVID-19 είναι κάτι που πρέπει να αποσαφηνιστεί άμεσα, καθώς θα βοηθήσει να αναδειχθούν νέοι στόχοι φαρμάκων. Τα φάρμακα αυτά θα μπορούν πιθανώς να αποκλείσουν τη λειτουργία των υποδοχέων του ACE2 ή να αποτρέψουν την είσοδο του ιού στα κύτταρα.

Με τον τρόπο αυτό θα είναι δυνατό να προστατευτούν όργανα όπως οι πνεύμονες, η καρδιά, οι νεφροί και το έντερο από τις εξωτερικές βλάβες, περιορίζοντας τη θνησιμότητα από τον ιό.