Un nuovo studio scopre i fattori molecolari che determinano la COVID lunga
I ricercatori identificano due messaggeri chiave che innescano l'infiammazione persistente nella mucosa nasale
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Un team di ricerca del Centro di Ricerca Borstel, del Leibniz Lung Center (FZB), dell'Università di Kiel (CAU), dell'Università di Lubecca (UzL) e dell'University Medical Center Schleswig-Holstein (UKSH), insieme ad altri partner, ha acquisito nuove conoscenze sullo sviluppo della sindrome post-COVID. Utilizzando la trascrittomica a singola cellula (scRNA-seq) all'avanguardia, combinata con modelli di biologia cellulare, gli scienziati sono riusciti a decifrare i meccanismi cellulari e molecolari alla base dei sintomi prolungati sperimentati da molti individui affetti. Lo studio ha identificato due sostanze messaggere che causano un'infiammazione persistente nella mucosa nasale. Questo processo infiammatorio sembra inibire la rigenerazione dei tessuti, contribuendo così al persistere dei sintomi della sindrome post-COVID. I risultati sono stati pubblicati su Nature Communications.
La sindrome post-COVID (PCS) colpisce circa il 3-17% degli individui dopo l'infezione da coronavirus SARS-CoV-2. I soggetti colpiti presentano effetti tardivi o a lungo termine con un'ampia gamma di sintomi, le cui cause rimangono in gran parte poco chiare. Il team guidato dal dottor Karosham Reddy e dal professor Markus Weckmann (entrambi FZB), dal professor Hauke Busch e dalla professoressa associata Anke Fähnrich del gruppo di biologia dei sistemi medici dell'Istituto di dermatologia sperimentale di Lubecca (LIED), ha esaminato a livello cellulare e molecolare i campioni di biopsia nasale di 25 pazienti con sindrome post-COVID. I campioni sono stati raccolti nell'ambito di NAPKON, una coorte post-COVID a livello nazionale.
I ricercatori hanno analizzato, tra l'altro, i tipi di cellule esistenti e le vie di segnalazione attraverso le quali le cellule comunicano. Hanno scoperto che la mucosa del tratto respiratorio superiore rimane strutturalmente alterata anche mesi dopo la guarigione da un'infezione da SARS-CoV-2, nonostante l'assenza di un'infezione virale attiva. In questo contesto, hanno identificato due sostanze messaggere chiave: TNFα e TGFβ. Queste sembrano essere responsabili di una persistente errata programmazione delle cellule della mucosa. Il Dr. Reddy e il Professor Markus Weckmann dell'FZB sono riusciti a confermare questi risultati in modelli innovativi di mucosa umana.
"I nostri dati dimostrano che la combinazione delle due sostanze messaggere TNFα e TGFβ interrompe gravemente la rigenerazione dell'epitelio ciliato", spiega il Dr. Reddy. "L'infiammazione persistente nella mucosa nasale non è quindi mantenuta dal virus stesso, ma è guidata da questi messaggeri", continua Reddy. Di conseguenza, la mucosa delle vie aeree non è più in grado di mantenere la sua funzione protettiva, il che può portare a sintomi respiratori prolungati e a una maggiore suscettibilità alle infezioni, entrambe caratteristiche tipiche della PCS.
I risultati dello studio possono fornire nuovi approcci per un trattamento mirato della sindrome post-COVID. "Le nostre osservazioni indicano specifiche vie di segnalazione che sembrano svolgere un ruolo chiave nella PCS. Queste potrebbero essere mirate terapeuticamente per alleviare i sintomi e possibilmente prevenire i danni a lungo termine alla mucosa nasale", afferma l'autore principale PD Dr. Fähnrich. I meccanismi osservati potrebbero avere un ruolo anche in altre malattie polmonari croniche, che dovranno essere esplorate in studi futuri.
Lo studio è un esempio di successo della ricerca interdisciplinare e traslazionale all'interno del Cluster of Excellence Precision Medicine in Chronic Inflammation (PMI). La stretta collaborazione tra l'FZB, il LIED dell'Università di Lubecca e l'University Medical Center Schleswig-Holstein (UKSH), nonché con il partner industriale Singleron, è stata fondamentale per il suo successo. Solo grazie a questa stretta collaborazione è stato possibile ottenere dati monocellulari di alta qualità e analizzarli con metodi bioinformatici avanzati.
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Pubblicazione originale
K. D. Reddy, Y. Maluje, F. Ott, R. Saurabh, A. Schaaf, A. Bohnhorst, S. B. Biedermann, J. Pierstorf, S. Winkelmann, B. Voß, M. Laudien, ... M. Weckmann, A. Fähnrich; "scRNA-seq reveals persistent aberrant differentiation of nasal epithelium driven by TNFα and TGFβ in post-COVID syndrome"; Nature Communications, Volume 16, 2025-10-28
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