Basse concentrazioni di un metabolita specifico nei diabetici possono spiegare perché sono più suscettibili ai sintomi del COVID

Un team di ricercatori affiliato a un gran numero di istituzioni in Cina, ha scoperto che basse concentrazioni di un determinato metabolita nei pazienti diabetici possono spiegare perché sono più suscettibili ai sintomi del COVID. Nel loro articolo pubblicato sulla rivista Nature Metabolism , il gruppo descrive il loro lavoro nella ricerca e nel confronto dei metaboliti nelle persone con e senza diabete e poi come hanno testato le cellule incubate da loro contro un’infezione da SARS-CoV-2 e cosa hanno imparato facendo Così.

Non molto tempo dopo l’inizio della pandemia globale, i medici hanno iniziato a notare che alcune persone erano più suscettibili a sintomi più estremi quando infettate e uno di quei gruppi includeva persone che avevano il diabete. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno trovato quella che credono sia una probabile ragione per questo.

Per scoprire perché i diabetici erano più suscettibili al COVID, i ricercatori hanno condotto una ricerca di metaboliti che differivano tra le persone con e senza diabete. In tal modo, ne hanno trovati 484, di cui 222 sono stati creati artificialmente e distribuiti commercialmente. I ricercatori hanno incubato campioni di tutti i 222 metaboliti e poi li hanno esposti a campioni del virus SARS-CoV-2.

Screening dei metaboliti del siero umano contro l’infezione da SARS-CoV-2. a, b, Ruoli dei metaboliti del siero umano nell’infezione da SARS-CoV-2. Diagramma schematico del disegno di studio (a). L’incubazione con filtrati derivati ??dal siero umano ha alterato la replicazione di SARS-CoV-2 (b). Controllo negativo: cellule incubate con mezzo cellulare senza infezione da SARS-CoV-2. Per il gruppo liquido superiore e il gruppo liquido inferiore, ogni punto rappresenta un donatore (n = 8 donatori sani). P = 0,0001 per liquido superiore rispetto al liquido inferiore, P <0,0001 per mezzo cellulare rispetto al liquido superiore, mezzo cellulare rispetto al liquido inferiore. c,d, Identificazione dei metaboliti sierici umani che prevengono l’infezione da SARS-CoV-2. Diagramma schematico del disegno sperimentale di screening (c). Il ruolo dei metaboliti sierici umani nell’infezione da SARS-CoV-2 (d). La quantità di RNA virale è stata normalizzata in GAPDH umano. Il punto è il valore medio. e, Valutazione delle attività antivirali di sei metaboliti dal siero umano mediante colorazione con immunofluorescenza. Il nucleocapside è stato colorato con IgG anti-coniglio coniugato con Alexa Fluor 546 (rosso). I nuclei sono stati colorati con ioduro To-Pro-3 (blu). Le cellule colorate sono state esaminate utilizzando un microscopio metaconfocale Zeiss LSM 880 in modalità multitraccia (i). È stato mostrato il rappresentante di tre immagini di immunofluorescenza confocale da tre repliche biologiche. Barre di scala, 20 ?m. (ii) Intensità media della fluorescenza in cellule trattate in modo diverso. Tre immagini colorate con nucleocapside e IgG anti-coniglio coniugato con Alexa Fluor 546 selezionate individualmente da tre replicati biologici sono state utilizzate per determinare l’intensità media della fluorescenza con ImageJ (National Institutes of Health). AU, unità arbitrarie. P < 0,0001 per veicolo contro 1, 5-AG, veicolo contro 1-natolo, veicolo contro 4-HA, veicolo contro 5-MT, veicolo contro CDCA, veicolo contro acido ellagico. f, g, Misurazione della metà della concentrazione inibitoria massima (IC50) di questi metaboliti candidati. Concentrazioni inibitorie massime della metà di questi metaboliti (f). Le cariche virali nel supernatante cellulare sono state rilevate con un test di formazione della placca a 40 ore dall’infezione. La linea tratteggiata grigia rappresenta il rapporto di inibizione del 50% (n = 3 campioni biologici indipendenti). Caratterizzazioni biologiche dei componenti metabolici candidati (g). I dati sono presentati come media ± sem (b,e,f). I dati sono stati analizzati utilizzando il test t di Student a due code. I valori di P sono stati regolati utilizzando il test di Dunnett. ***P < 0,001, ****P < 0,0001. Gli esperimenti sono stati eseguiti indipendentemente almeno tre repliche biologiche con risultati comparabili. Credito:Metabolismo della natura (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00567-z

In tal modo, hanno notato che se del caso riduceva la capacità del virus di infettare altre cellule perché si legavano invece al metabolita . Ciò ha ristretto l’elenco dei metaboliti a sette e ulteriori test lo hanno ridotto a uno solo: 1,5-AG. I ricercatori osservano che, una volta prodotto nel corpo, viene filtrato nei reni e riassorbito nel sangue. Ma nelle persone con diabete, il riassorbimento non funziona bene e finisce nelle urine, il che significa che ne hanno meno nel sangue.

Nel testare i tassi di infezione delle cellule mescolate con 1,5-AG, i ricercatori hanno riscontrato carichi più elevati di infezione virale nei casi in cui i livelli di 1,5-AG erano inferiori. Hanno anche scoperto che l’aggiunta artificiale di sieri contenenti 1,5-AG alle miscele cellulari ha comportato una riduzione dei livelli di carica virale. I ricercatori hanno anche provato a somministrare siero a modelli murini diabetici con 1,5-AG mescolato e hanno scoperto che così facendo si riduceva la carica virale dopo l’infezione.

I ricercatori suggeriscono che il loro lavoro indica che livelli più bassi di 1,5-AG nei pazienti diabetici sono la ragione per cui sono più suscettibili ai sintomi di SARS-CoV-2. Tuttavia, sarà necessario fare più lavoro per determinare se somministrare a tali pazienti siero con 1,5-AG può ridurre i loro sintomi.


Maggiori informazioni: Liangqin Tong et al, Un metabolita simile al glucosio carente nel diabete inibisce l’ingresso cellulare di SARS-CoV-2, Nature Metabolism (2022). DOI: 10.1038/s42255-022-00567-z