Ιάπωνες ερευνητές υποστηρίζουν ότι βρήκαν μια απάντηση σε ένα επιστημονικό παράδοξο που αφορά στην επιρρέπεια των καπνιστών στη λοίμωξη covid-19.

Μελέτες έχουν δείξει ότι ενώ απ’ την μια οι καπνιστές είναι πιο ευάλωτοι στις αναπνευστικές λοιμώξεις – κατ’ επέκταση και στη νόσο που προκαλεί ο SARS-CoV-2 – αλλά παράλληλα τα ποσοστά των καπνιστών με κορωνοϊό είναι λιγότερα συγκριτικά με τους μη καπνιστές.

Σύμφωνα με άρθρο που δημοσιεύθηκε στο Scientific Reports, η επιστημονική ομάδα του Keiji Tanimoto στο Πανεπιστήμιο της Χιροσίμα ανακάλυψε δύο δραστικές ουσίες που μιμούνται την επίδραση των χημικών ουσιών που εμπεριέχονται στον καπνό του τσιγάρου και προσδένονται σε έναν υποδοχέα των κυττάρων όλων των θηλαστικών ειδών που αναστέλλει την παραγωγή των πρωτεϊνών ACE2, μα διαδικασία η οποία φαίνεται ότι μειώνει την ικανότητα του κορωνοϊού να εισβάλλει στα κύτταρα.

Είναι ευρέως γνωστό ότι ο καπνός του τσιγάρου περιέχει πολυκυκλικούς αρωματικούς υδρογονάνθρακες (PAHs), οι οποίοι προσδένονται και ενεργοποιούν τους υποδοχείς του αρυλικού υδρογονάνθρακα (AHRs). Πρόκειται για υποδοχείς εντός των κυττάρων που είναι ταυτόχρονα και παράγοντας μεταγραφής, δηλαδή μπορεί να προκαλέσει μια ευρεία γκάμα κυτταρικών δραστηριοτήτων μέσω της ικανότητά τους να αυξάνουν ή να μειώνουν την έκφραση συγκεκριμένων γονιδίων.

Γνωρίζοντας τη σχέση PAHs και AHRs, οι ερευνητές θέλησαν να μελετήσουν την επίδραση δραστικών συστατικών που ενεργοποιούν τους AHRs στην έκφραση των γονιδίων που ελέγχουν την παραγωγή της πρωτεΐνης ACE2 – της περιβόητης πρωτεΐνης του υποδοχέα στην επιφάνεια πολλών τύπων κυττάρων που λειτουργεί σαν την «κλειδαριά» που ο ιός SARS-CoV-2 είναι σε θέση να ξεκλειδώσει. Μόλις ο ιός καταφέρει να «κολλήσει» πάνω στην πρωτεΐνη ACE2, μπορεί στη συνέχεια να εισέλθει και να μολύνει το κύτταρο.

Αρχικά οι επιστήμονες μελέτησαν διάφορες κυτταρικές σειρές για να δουν τα επίπεδα γονιδιακής έκφρασης της ACE2. Παρατήρησαν λοιπόν ότι τα κύτταρα από την στοματική κοιλότητα, τους πνεύμονες και το ήπαρ είχαν τα υψηλότερα ποσοστά έκφρασης της συγκεκριμένης πρωτεΐνης.

Τα κύτταρα αυτά εκτέθηκαν στη συνέχεια σε διάφορες δόσεις ενός εκχυλίσματος καπνού τσιγάρου για 24 ώρες. Έπειτα, αξιολογήθηκε το ποσοστό έκφρασης του γονιδίου CYP1A1. Πράγματι η έκθεση του στο εκχύλισμα του καπνού προκαλούσε την αυξημένη έκφρασή του στα κύτταρα του ήπατος και των πνευμόνων με δοσο-εξαρτώμενο τρόπο. Ωστόσο δεν παρατηρήθηκε το ίδιο στα κύτταρα της στοματικής κοιλότητας. Με άλλα λόγια, όσο μεγαλύτερη η δραστηριότητα του CYP1A1 τόσο μικρότερη η παραγωγή των υποδοχεών ACE2.

Με αλληλούχιση RNA οι ερευνητές εξέτασαν τι ακριβώς συνέβαινε με την γονιδιακή έκφραση και διαπίστωσαν ότι το εκχύλισμα καπνού τσιγάρου αύξανε την έκφραση των γονιδίων που σχετίζονται με έναν αριθμό βασικών σηματοδοτικών διαδικασιών εντός των κυττάρων που ρυθμίζονται από τους υποδοχείς του αρυλικού υδρογονάνθρακα (AHRs).

Και για να παρακολουθήσουν πιο άμεσα αυτό τον μηχανισμό μέσω του οποίου οι AHRs δρουν επί της έκφρασης της ACE2, μελέτησαν την επίδραση δύο φαρμάκων που ενεργοποιούν τους AHRs σε ηπατικά κύτταρα. Το πρώτο ήταν ένα παράγωγο της τρυπτοφάνης και το δεύτερο, η ομεπραζόλη που χρησιμοποιείται ευρέως στη θεραπεία της γαστροοισοφαγικής παλινδρόμησης και των πεπτικών ελκών.

Τα στοιχεία από την αλληλούχιση RNA έδειξαν ότι το γονίδιο CYP1A1 εισχωρούσε βαθιά στα ηπατικά κύτταρα χάρη στους AHRs και η έκφραση του γονιδίου ACE2 σιγούσε, και πάλι κατά δοσο-εξαρτώμενο τρόπο.

Με απλά λόγια, το εκχύλισμα καπνού τσιγάρου και τα δύο προαναφερόμενα φάρμακα μπορούν να καταστείλουν την έκφραση της ACE2 στα κύτταρα και άρα να μειώσουν την ικανότητα του SARS-CoV-2 να εισέλθει στα κύτταρα.

Οι διαπιστώσεις αυτές ανοίγουν τον δρόμο για την κλινική δοκιμή των φαρμάκων ως υποψήφιες θεραπείες για τη λοίμωξη Covid-19.