La ricerca di frontiera al servizio della risposta all’epidemia di coronavirus

Nov 04, 2023

Azioni del CER sul COVID-19

Elenco dei progetti di ricerca finanziati dal CER relativi al coronavirus, all'epidemiologia e alla virologia, nonché ad altre discipline pertinenti

01-12-2021

Come ricercatore, sono interessato a scoprire l’infiammazione e a capire come la capacità protettiva del corpo viene compromessa dalla malattia. Quando è scoppiata la pandemia di coronavirus, è apparso evidente che l’infiammazione incontrollata era un aspetto chiave che ha portato al ricovero ospedaliero di molti pazienti. Abbiamo cercato di applicare le nostre competenze per contribuire a comprendere cosa ha portato alcuni pazienti infetti dal virus SARS-Cov-2 a sviluppare sintomi gravi. Con questa conoscenza, è possibile progettare un trattamento più efficace per questi pazienti.

L’infezione da virus SARS-Cov-2 porta a un ampio spettro di gravità della malattia, che va dall’infezione asintomatica alla sindrome da distress respiratorio acuto (ARDS) potenzialmente letale. Sappiamo che nei pazienti con patologie preesistenti, in particolare malattie infiammatorie croniche, il decorso dell'infezione è peggiore. È importante sottolineare che i meccanismi che determinano la gravità rimangono ancora poco chiari. Finché questi processi non saranno completamente compresi, non saremo in grado di identificare trattamenti per COVID-19. Sembra che lo sviluppo di malattie gravi non sia legato solo ad un’elevata carica virale ma anche ad una risposta immunitaria ritardata ed eccessiva. Per fermare l’infezione, il nostro organismo deve reagire con una risposta immunitaria tempestiva e coordinata. Un aspetto di questo processo che, ad oggi, non è stato adeguatamente studiato nei pazienti affetti da COVID-19 è il ruolo dei mediatori lipidici (LM). Queste molecole sono prodotte dagli acidi grassi essenziali e svolgono una funzione fondamentale in tutte le fasi della risposta immunitaria concertata contro l'infiammazione. Tre famiglie di LM specializzati, derivati ​​dai noti acidi grassi omega-3, sono essenziali per combattere le infezioni batteriche e virali, come l'influenza, controllando la replicazione del virus nell'organismo e attivando il sistema immunitario innato. I LM sono il fulcro della mia ricerca al Queen Mary College. Per chiarire il potenziale ruolo svolto dai LM nei pazienti affetti da COVID-19, insieme ad un altro gruppo, guidato dal professor Gerard Curley, con sede presso il Royal College of Surgeons in Irlanda, abbiamo condotto uno studio presso il Beaumont Hospital di Dublino. Abbiamo osservato due gruppi di pazienti: il primo con malattia grave, che richiedeva ossigeno supplementare o ventilazione non invasiva, e il secondo malato critico, trattato nell'Unità di Terapia Intensiva con ventilazione meccanica invasiva. Abbiamo misurato la concentrazione di LM nei campioni di sangue di questi pazienti e li abbiamo analizzati. Abbiamo scoperto che i pazienti critici avevano livelli più bassi di LM, rispetto a quelli con malattia grave. Questo risultato suggerisce che una sintesi disregolata di LM nei pazienti COVID-19 è correlata a uno sviluppo sfavorevole della malattia. Con questo studio, abbiamo scoperto l'utilità di misurare la concentrazione di LM all'inizio dell'infezione per differenziare i pazienti con malattie gravi potenzialmente letali dai pazienti con malattie più lievi. La diagnosi precoce di malattie gravi potrebbe portare a trattamenti salvavita tempestivi, compresi quelli che stimolano la risposta immunitaria.

Jesmond Dalli ha ricevuto uno Starting Grant dell'ERC nel 2015

30-11-2021

Sono un neuroscienziato presso l'Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (Inserm) di Lille. Sono uno dei tre ricercatori principali di un progetto ERC Synergy (insieme a Markus Schwaninger e Ruben Nogueiras) sul ruolo della glia specializzata cellule chiamate taniciti nell’invecchiamento sano. Tra le altre funzioni, i taniciti trasportano attivamente i segnali metabolici ai neuroni ipotalamici che controllano l’assunzione di cibo.

Dallo scoppio della pandemia di COVID-19, i nostri tre laboratori hanno lavorato in sinergia per migliorare la comprensione del virus a livello mondiale. Ad oggi, abbiamo pubblicato i risultati di quattro studi su COVID-19. Già nel giugno 2020, abbiamo stabilito che l’ipotalamo è un hub per l’infezione cerebrale e la patogenesi del COVID-19. In secondo luogo, in uno studio condotto da Ruben Nogueiras abbiamo dimostrato che l’obesità e la “malattia del fegato grasso” aumentano la vulnerabilità del fegato all’infezione da SARS-CoV-2 nei pazienti. Come terzo passo, ci siamo concentrati sulle conseguenze neurologiche del COVID-19. Era sempre più evidente che milioni di persone in tutto il mondo sarebbero state infettate. Tuttavia, l’impatto a lungo termine del virus sull’organismo e, più precisamente, sul cervello non era chiaro. Come scienziati, abbiamo previsto questo impatto e ci siamo sentiti obbligati a contribuire a fornire le informazioni necessarie per modellare le future cure mediche. Markus Schwaninger ha notato nei pazienti deceduti a causa del COVID-19 che il virus aveva causato una patologia dei vasi sanguigni nel cervello. Abbiamo scoperto che una proteina espressa dal virus, Mpro, è in grado di uccidere cellule specifiche, le cellule endoteliali, che compongono le pareti dei vasi sanguigni e isolano il cervello dal flusso sanguigno formando la barriera ematoencefalica. Ciò potrebbe far sì che il sangue penetri in regioni precedentemente protette del cervello e portare alla creazione di "vasi fantasma", ovvero resti di vasi sanguigni perduti, senza che il sangue possa passare. Di conseguenza, le regioni cerebrali interessate vengono prima soggette a microemorragie e poi private di ossigeno e glucosio. Una domanda importante è se le persone che contraggono il COVID-19 affrontano maggiori probabilità di problemi cerebrali. Ci siamo rivolti ai criceti per trovare ulteriori risposte. I criceti sono modelli scientifici affidabili per le malattie respiratorie umane e sono stati utilizzati in precedenti studi sulle malattie infettive, incluso il COVID-19. A differenza dei topi, sono entrambi naturalmente suscettibili all’infezione da SARS-CoV-2 e sviluppano una risposta immunitaria e sintomi di malattie respiratorie simili a quelli degli esseri umani con forme minori di COVID-19. Fortunatamente, i criceti affetti da forme minori di COVID-19 hanno dimostrato che alcuni danni al cervello sono reversibili. E si spera che anche il danno cerebrale negli esseri umani sia reversibile. La terapia mirata può essere un fattore determinante per una buona prognosi. Nonostante queste importanti intuizioni, molte domande riguardanti l’impatto del COVID-19 sul cervello rimangono senza risposta. Ad esempio, quali cellule cerebrali vengono danneggiate specificamente a causa del COVID-19 e quali sono le conseguenze di questo danno? Allo stesso modo, non sappiamo ancora se permangono cambiamenti anormali nel tessuto cerebrale che influiscono sull'invecchiamento del cervello danneggiato. Sappiamo che le persone che hanno contratto l'influenza spagnola avevano una maggiore probabilità di sviluppare malattie neurodegenerative come il Parkinson più avanti nella vita. Consapevoli di ciò, la nostra ricerca crea strade future che gli scienziati possono intraprendere nella loro ricerca per comprendere meglio le conseguenze a lungo termine di COVID-19 e l’impatto del virus sul cervello. Sono inoltre necessarie ulteriori ricerche per comprendere le conseguenze neurologiche a lungo termine del COVID-19 nei bambini. Più recentemente, i nostri risultati suggeriscono che i neuroni GnRH, le cellule del cervello che controllano il rilascio degli ormoni riproduttivi, sono particolarmente vulnerabili alla SARS-CoV-2 sia negli adulti che nei feti, con conseguenze a lungo termine potenzialmente devastanti sulla fertilità e sullo sviluppo del cervello , rispettivamente. Tutte queste prove saranno in grado di aiutare a determinare i futuri trattamenti per milioni di persone. Ciò che il nostro progetto di ricerca complessivo mostra è che l’impatto di COVID-19 sugli esseri umani rimane in gran parte oscuro. Risultati come i nostri mostrano gli enormi vantaggi delle collaborazioni transdisciplinari e sinergiche per la ricerca e la scienza sul COVID-19 in generale.