- I ricercatori hanno studiato come COVID-19 influenza la segnalazione del dolore.
- Hanno scoperto che SARS-CoV-2, il virus che causa il COVID-19, lascia una firma di espressione genica nei neuroni che trasmettono informazioni sensoriali al cervello.
- Questa firma è stata vista anche nel dolore causato da altre condizioni.
- Gli scienziati sperano che le loro scoperte aiuteranno lo sviluppo di farmaci per trattare il dolore nel lungo periodo di COVID.
Gli studi mostrano che tra il 4,7% e l’80% delle persone che si sono riprese da COVID-19 sviluppa COVID-19 lungo.
Un’analisi delle cartelle cliniche di 273.618 sopravvissuti al COVID-19 ha rilevato che entro sei mesi dalla guarigione dall’infezione iniziale:
- Il 12,6% ha avuto dolore al petto o alla gola
- L’11,6% ha sperimentato altro dolore
- Il 3,24% ha sofferto di mialgia
Capire come COVID-19 può portare a sintomi di dolore a lungo termine potrebbe aiutare i medici a trattare meglio i pazienti con COVID-19 lungo.
In uno studio recente, i ricercatori hanno analizzato i dati di sequenziamento dell’RNA per svelare gli effetti biochimici di SARS-CoV-2 sulla segnalazione del dolore.
Hanno scoperto che SARS-CoV-2 lascia una firma di espressione genica nei gangli della radice dorsale (DRG), neuroni che trasmettono dati sensoriali dai neuroni periferici al midollo spinale e al cervello per l’elaborazione, che rimane anche dopo il recupero.
Lo studio sarà presentato all’incontro annuale dell’American Society for Pharmacology and Experimental Therapeutics durante il meeting Experimental Biology (EB) 2022 che si terrà a Filadelfia dal 2 al 5 aprile.
Un modello di criceto
Per lo studio, i ricercatori hanno studiato i modelli di criceto di COVID-19. Dopo aver contratto SARS-CoV-2, hanno notato che i criceti mostravano un comportamento simile al dolore poiché erano leggermente più sensibili al tatto e che questo diventava più grave in 30 giorni.
Hanno anche osservato un secondo gruppo di criceti che sono stati infettati dal virus dell’influenza A, o influenza stagionale, per vedere se ha innescato una risposta simile. L’infezione da influenza A ha prodotto una reazione di ipersensibilità più grave ma, a differenza di SARS-CoV-2, è svanita dopo quattro giorni.
Dopo quattro settimane, i topi con influenza non hanno mostrato segni di ipersensibilità a lungo termine. Tuttavia, dopo lo stesso periodo, quelli con SARS-CoV-2 hanno sperimentato livelli più elevati di ipersensibilità. I ricercatori hanno riconosciuto questo come dolore cronico.
Il sequenziamento dell’RNA del DRG dei criceti ha mostrato che SARS-CoV-2 induceva più cambiamenti nell’espressione genica che alteravano la neuroplasticità e la segnalazione nervosa rispetto all’influenza A.
Ha anche dimostrato che questi cambiamenti erano simili a quelli del DRG dei topi che provavano dolore da infiammazione o lesione nervosa.
“L’uso dell’influenza A come controllo comparativo è stato un approccio intelligente e sta chiaramente aiutando a rivelare come SARS-CoV-2 crea un diverso livello di risposta infiammatoria guidata dal sistema immunitario che coinvolge il sistema nervoso periferico, attivando l’ipersensibilità e il dolore di lunga durata, John A. Pollock, Ph.D., professore e co-direttore del consorzio di ricerca sul dolore cronico presso la Duquesne University, che non è stato coinvolto nello studio, ha detto Notizie mediche oggi.
I ricercatori hanno anche applicato analisi bioinformatiche ai dati dell’RNA. La loro analisi prevedeva che SARS-CoV-2 sotto-regola l’attività dei regolatori del dolore e di una proteina chiamata fattore 3 di legame dell’interleuchina potenziatore (ILF3).
Hanno quindi ipotizzato che imitare gli effetti acuti di ILF3 possa alleviare il dolore. Utilizzando un modello murino di dolore localizzato, i ricercatori hanno somministrato un farmaco per inibire l’attività di ILF3 e hanno scoperto che era efficace nel trattamento del dolore.
Più vicino al trattamento del lungo dolore da COVID
“I cambiamenti genetici indotti da SARS-CoV-2 nel DRG durante l’infezione attiva potrebbero aiutare a attenuare sintomi come la mialgia”, Alex Serafini MS, MD/Ph.D. studente della Icahn School of Medicine al Mount Sinai di New York City, co-autore principale del documento, ha detto MNT.
“Tuttavia, dopo che gli animali si sono ripresi dall’infezione attiva, la firma del gene nel DRG inizia a riflettere uno stato neuropatico, come quello che vedremmo normalmente dopo una lesione nervosa traumatica. La loro ipersensibilità peggiora molto nel tempo, il che si allinea con queste firme genetiche”, ha aggiunto.
Poiché lo studio deve ancora essere pubblicato, il dottor Pollock ha affermato di essere limitato in ciò che può dire al riguardo. Tuttavia ha notato che i ricercatori hanno fatto un’osservazione interessante.
“Nella fisiologia di un corpo, i ‘geni della malattia’ e le terapie farmacologiche non sono un chiodo che viene colpito con un martello. I geni associati a uno stato patologico sono come un filo in un arazzo; un filo potrebbe aggiungere colore e dimensione alla scena, tirare fuori il filo sbagliato potrebbe far sbrogliare tutto”.
– John A. Pollock, Ph.D.
“Il sequenziamento dell’RNA genera una grande quantità di dati, quindi la mia prima inclinazione è chiedermi cos’altro stanno vedendo oltre a ILF3. ILF3 è importante, ma credo che sia esso stesso un regolatore trascrizionale/traduzionale; può influenzare l’espressione di potenzialmente molte altre cose”, ha osservato.
I ricercatori sperano che i loro risultati aiuteranno a sviluppare trattamenti per il dolore tra quelli con COVID lungo.
Alla domanda sui potenziali limiti della ricerca, il dottor Serafini ha notato che i risultati nei modelli di criceti potrebbero non tradurli completamente negli esseri umani. Poiché il loro studio si basa fortemente sul sequenziamento dell’RNA, ha affermato che potrebbero anche aver trascurato altri cambiamenti che contribuiscono allo sviluppo di COVID-19, come i cambiamenti a livello di proteine.
Il Dr. Serafini ha tuttavia sottolineato che l’attuale studio è un passo positivo in quanto si allontana dai modelli cellulari.
Ha aggiunto che, poiché sono già stati in grado di convalidare ILF3 come regolatore degli stati di dolore SARS-CoV-2, sono fiduciosi che nei loro set di dati esistano altre opportunità terapeutiche rilevanti per il COVID a lungo.
I ricercatori stanno ora lavorando per identificare altri composti, sia nuovi che preesistenti, che potrebbero essere in grado di inibire l’attività di ILF3.
“È emozionante vedere una ricerca di qualità che rafforza ancora una volta le connessioni biologiche fondamentali tra il sistema immunitario e il sistema nervoso”, ha aggiunto il dottor Pollock.
“Sebbene l’espressione di ILF3 sembri essere coinvolta in questi stati di dolore COVID, è anche regolata in una varietà di stati normali e patologici. Sarà importante esplorare come l’alterazione della sua espressione sia correlata ad altri sistemi fisiologici che coinvolgono il sistema immunitario e potenzialmente altri tessuti”, ha concluso.
