COVID-19: O υποδοχέας ACE2 και ο πιθανός ρόλος της βιταμίνης D

Γράφει ο Δρ. Ελευθέριος Γεωργακόπουλος Νευροφυσιολόγος | Μοριακός Βιολόγος | Γενετιστής
Ο Dr Attila R Garami (MD, PhD), σε επιστολή του στο έγκριτο περιοδικό British Medical Journal
(BMJ),  εκφράζει ενδιαφέρουσες απόψεις για τον μηχανισμό δράσης της πανδημίας COVID-19 (BMJ 2020; https://www.bmj.com/content/368/bmj.m810/rr-24).
Ο συντάκτης της επιστολής αυτής απαντά σε δημοσιευμένο άρθρο στο BMJ (BMJ 2020; 368 doi: https://doi.org/10.1136/bmj.m810) και στην επιστολή του αυτή τονίζει ότι, «Η συνεχιζόμενη εξάπλωση του νέου ιού SARS-CoV-2 και της νόσου COVID-19 αποτελεί μια σοβαρή πρόκληση για την ανθρωπότητα».
Αναλύοντας τον μηχανισμό δράσης του ιού, o συντάκτης της επιστολής περιγράφει ότι, «Ο ιός SARS-CoV-2 εισέρχεται στα ανθρώπινα κύτταρα μέσω του υποδοχέα (ACE2), δηλαδή το ένζυμο μετατροπής της αγγειοτενσίνης 2 (1, 11, 14). Κατά τη διάρκεια της μόλυνσης τα σωματίδια του ιού συνδέονται με ACE2 και εισέρχονται στα ανθρώπινα κύτταρα. Με αυτό τον τρόπο τα σωματίδια του ιού δεσμεύονται σε πολλά μόρια ACE2 και απομονώνονται από την κυτταρική επιφάνεια.
Επιπλέον, το SARS-CoV αποδείχθηκε ότι απορυθμίζει την πρωτεϊνική έκφραση ACE2 με τρόπο εξαρτώμενο από την αναπαραγωγή του (2-12). Αυτό θα σήμαινε ότι μπορεί να αναπτυχθεί απώλεια της λειτουργίας του ACE2 κατά τη διάρκεια της λοίμωξης SARS- CoV-2. Δεδομένου ότι το ACE2 είναι βασικός παράγοντας στο σύστημα ρενίνης-αγγειοτενσίνης (RAS), η απώλεια της λειτουργίας του μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρές συνέπειες».
Σύμφωνα με τον συντάκτη της επιστολής, «Η δραστηριότητα του RAS (σύστημα ρενίνης-αγγειοτενσίνης) είναι υψηλότερη στον πνεύμονα, όπου η ACE2 εκφράζεται σε μεγάλο βαθμό, για την εξισορρόπηση της παραγωγής της ACE-αγγειοτενσίνης II, πράγμα που σημαίνει πως η νόσος αυξάνεται στον πνεύμονα (3, 11, 12)».

Ο ρόλος της βιταμίνης D

Με αναφορές στην διεθνή βιβλιογραφία ο συντάκτης της επιστολής αυτής υποστηρίζει ότι, «Οι ασθενείς με χρόνιες παθήσεις εμφανίζουν χαμηλότερα επίπεδα ACE2. Επιπλέον, όπως υποστηρίζετε, η ACE2 μειώνεται με την ηλικία, γεγονός που εξηγεί την ευπάθεια ανάλογα την ηλικία. Επιπλέον, σημαντικά χαμηλότερα επίπεδα ACE2 παρατηρήθηκαν σε ηλικιωμένους άνδρες (8,13). Αυτό θα μπορούσε να εξηγηθεί από το γεγονός ότι το ace2 γονίδιο βρίσκεται στο χρωμόσωμα Χ και έτσι οι άνδρες έχουν μειωμένη ικανότητα της παραγωγής ACE2 έπειτα από την πρόκληση μόλυνσης από SARS-CoV-2. Δεδομένου ότι η πρωτεΐνη ACE2 εκφράζεται επίσης στην καρδιά, στα νεφρά, στα κύτταρα του εντέρου και τους όρχεις του ασθενούς, μπορεί κανείς να αναμένει πράγματι ασθενείς με COVID-19 που αναπτύσσουν παθολογικές αλλαγές σε αυτές τις θέσεις, εάν υπάρχει ιαιμία».
Είναι ενδιαφέρουσα και μένει να αποδειχθεί η άποψη που εκφράζει ο συντάκτης της επιστολής αυτής ότι, «Στοιχεία δείχνουν, ότι η βιταμίνη D είναι ένας αρνητικός ενδοκρινικός  ρυθμιστής του συστήματος ρενίνης-αγγειοτενσίνης (RAS), και ότι η ομαλοποίηση των επιπέδων βιταμίνης D θα μπορούσε να μειώσει τη δραστικότητα του συστήματος αυτού και μάλιστα, μέσω της μεταγραφικής καταστολής της έκφρασης της ρενίνης (10)».
Βιβλιογραφία

1. Hoffmann M et al. The novel coronavirus 2019 (2019-nCoV) uses the SARS-coronavirus receptor ACE2 and the cellular protease TMPRSS2 for entry into target cells. bioRxiv 2020:2020.01.31.929042.
2. Dijkman R et al. Replication-dependent downregulation of cellular angiotensin-converting enzyme 2 protein expression by human coronavirus NL63. Journal of General Virology (2012), 93, 1924–1929
3. Tikellis C and Thomas MC. Angiotensin-converting enzyme2 (ACE2) is a key modulator of the renin angiotensin system in health and disease. International Journal of Peptides Volume 2012, Article ID 256294, 8 pp.
4. Ferrario CM et al. Effect of angiotensin-converting enzyme inhibition and angiotensin II receptor blockers on cardiac angiotensin-converting enzyme 2. Circulation 2005;111:2605-10.
5. Chhinder P. Sodhi et al. Attenuation of pulmonary ACE2 activity impairs inactivation of des-Arg9 bradykinin/BKB1R axis and facilitates LPS-induced neutrophil infiltration. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2018 Jan 1; 314(1): L17–L31.
6. Krämer BK et al. Effects of hypoxia on renin secretion and renal renin gene expression. Kidney International Volume 54, Supplement 67, September 1998, Pages S155-S158
7. Top coronavirus doctor in Wuhan says high blood pressure is major death risk. Bloomberg News
   March 9, 2020, 5:00 PM GMT+1. https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-03-09/top-virus-doctor-says…
8. Xudong X et al. Age- and gender-related difference of ACE2 expression in rat lung. Life sciences. 78. 2166-71. (2006).10.1016/j.lfs.2005.09.038.
9. Sommerstein R and Gräni C. Rapid response to Preventing a covid-19 pandemic: ACE inhibitors as a potential risk factor for fatal Covid-19, BMJ 2020;368:m810. 03 March 2020.
10. WeihuaYuan et al. 1,25-dihydroxyvitamin D3 suppresses renin gene transcription by blocking the activity of the cyclic AMP response element in the renin gene promoter. The Journal of Biological Chemistry vol. 282, no. 41, pp. 29821–29830, October 12, 2007.
11. Zhangkai J. Cheng and Jing Shan2019 Novel coronavirus: where we are and what we know, Infection https://doi.org/10.1007/s15010-020-01401-y, Februuary 2020.
12. Jiabao Xu et al., Systematic Comparison of Two Animal-to-Human Transmitted Human Coronaviruses: SARS-CoV-2 and SARS-CoV, Viruses 2020, 12, 244; doi: 10.3390/v12020244
13. Austin C. Boese et al., Sex differences in vascular physiology and pathophysiology: estrogen and androgen signaling in health and disease, Am J Physiol Heart Circ Physiol 313: H524 –H545, 2017, doi:10.1152/ajpheart.00217.2016 • www.ajpheart.org
14. Hao Xu ET AL., High expression of ACE2 receptor of 2019-nCoV on the epithelial cells of oral mucosa, nternational Journal of Oral Science, 2020 12:8, https://doi.org/10.1038/s41368-020-0074-x
    www.healthyliving.gr
    
    
15.  
16.