O artigo, publicado em 30 de abril de 2021, na Revista Circulation Research, mostra também que a COVID-19 é uma doença vascular, uma vez que demonstra exatamente como o vírus SARS-CoV-2 danifica e ataca o sistema vascular a nível celular. As descobertas ajudam a explicar a grande variedade de complicações aparentemente não relacionadas da COVID-19, e podem abrir a porta para novas pesquisas em terapias mais eficazes.

"Muitas pessoas pensam nela como uma doença respiratória, mas é realmente uma doença vascular", diz o professor assistente de investigação Uri Manor, que é coautor sénior do estudo. "Isso pode explicar porque é que algumas pessoas têm derrames, e porque é que algumas pessoas têm problemas noutras partes do corpo. A comunhão entre eles é que todos têm fundamentos vasculares."

Os investigadores de Salk colaboraram com cientistas da Universidade da Califórnia San Diego no trabalho, incluindo o coprimeiro autor Jiao Zhang e o autor co-sénior John Shyy, entre outros.

Embora as descobertas em si não sejam totalmente uma surpresa, este estudo fornece uma confirmação clara e uma explicação detalhada do mecanismo através do qual a proteína danifica as células vasculares pela primeira vez. Tem havido um crescente consenso de que a SARS-CoV-2 afeta o sistema vascular, mas exatamente como o faz não foi ainda bem compreendido. Da mesma forma, os cientistas que estudam outros coronavírus suspeitavam há muito que a proteína do pico contribui para danificar as células endoteliais vasculares, mas esta é a primeira vez que o processo é documentado.

No novo estudo, os investigadores criaram um "pseudovírus" que estava rodeado pela coroa clássica SARS-CoV-2 de proteínas de pico, mas não continha nenhum vírus real. A exposição a este pseudovírus resultou em danos nos pulmões e artérias de um modelo animal, provando que a proteína do pico por si só era suficiente para causar doenças. Amostras de tecido mostraram inflamação em células endoteliais que revestem as paredes da artéria pulmonar.

A equipa replicou então este processo em laboratório, expondo células endoteliais saudáveis à proteína de pico. Mostraram que a proteína de pico danificou as células ligando o ACE2. Esta ligação interrompeu a sinalização molecular do ACE2 às mitocôndrias (organelas que geram energia para as células), fazendo com que as mitocôndrias ficassem danificadas e fragmentadas.

Estudos anteriores mostraram um efeito semelhante quando as células foram expostas ao vírus SARS-CoV-2, mas este é o primeiro estudo a mostrar que os danos ocorrem quando as células são expostas à proteína de pico por si só.

"Se removermos as capacidades de replicação do vírus, ele ainda tem um grande efeito prejudicial nas células vasculares, simplesmente em virtude da sua capacidade de se ligar a este recetor de proteína S, o recetor de proteína S, agora famoso graças ao COVID", explica Manor. "Outros estudos com proteínas de pico mutante também fornecerão uma nova visão para a infecciosidade e gravidade dos vírus SARS CoV-2 mutantes."

Os investigadores esperam, em seguida, olhar mais de perto o mecanismo pelo qual a proteína ACE2 perturbada danifica as mitocôndrias e faz com que mudem de forma.