Παιδιά και ευπάθεια στον SARS-COV-2

Την συσχέτιση της ηλικίας με την ρινική περιοχή, πύλη εισόδου του εισβολέα SARS-COV-2 στον οργανισμό, μελετούν επιστήμονες διεθνώς. Η μελέτη του μηχανισμού επίθεσης καθώς της άμυνας του ανθρώπινου οργανισμού σε συνδυασμό με τις προαναφερόμενες επιστημονικές παρατηρήσεις εκτιμάται ότι θα συμβάλουν στην θεραπευτική οδό.

Κινέζοι επιστήμονες μελέτησαν άτομα με στενές επαφές με ασθενείς με  COVID-19, και διαπιστώθηκε ότι τα ποσοστά μόλυνσης στα παιδιά ήταν συγκρίσιμα με τα ποσοστά σε νεότερους ενήλικες (ηλικίας 30-49 ετών) αλλά ήταν σημαντικά χαμηλότερα από ότι σε ηλικιωμένους ασθενείς (ηλικίας ≥60 ετών).

Αντίστοιχα, στην Ισλανδία, μεταξύ των ατόμων με σχετικά υψηλό κίνδυνο μόλυνσης, διαπιστώθηκε μόλυνση από τον SARS-CoV-2 στο 6.7% των παιδιών κάτω των 10 ετών, σε σύγκριση με το 13.7% των ατόμων ηλικίας 10 ετών και άνω. Στο σύνολο του γενικού πληθυσμού, δεν εντοπίστηκαν κρούσματα σε παιδιά κάτω των 10 ετών, σε σύγκριση με 0.8% των ατόμων ηλικίας άνω των 10 ετών.

Στις δε ΗΠΑ φαίνεται πως η συχνότητα εμφάνισης λοίμωξης σε παιδιά είναι  χαμηλότερη των ενηλίκων. Η μελέτη «Human Epidemiology and Response to SARS-CoV-2 (HEROS)», που χρηματοδοτείται από το Εθνικό Ινστιτούτο Αλλεργιών και Λοιμωδών Νόσων των ΗΠΑ, θα παρακολουθήσει 6.000 παιδιά για να προσδιορίσει παράγοντες κινδύνου για την ανάπτυξη της COVID-19.

Τα αίτια αυτής της διαφοράς αποτελούν αντικείμενο έρευνας, καθώς θα μπορούσαν να οδηγήσουν σε πιθανές θεραπείες ή στρατηγικές πρόληψης. Σε πρόσφατη δημοσίευση στο περιοδικό Journal of the American Medical Association (JAMA), ερευνητές προσδιόρισαν ένα παράγοντα που θα μπορούσε να εξηγήσει αυτή την διαφορά σε σημαντικό βαθμό. Οι καθηγητές της Ιατρικής Σχολής του Εθνικού και Καποδιστριακού Πανεπιστημίου Αθηνών, Ευστάθιος Καστρίτης και Θάνος Δημόπουλος (Πρύτανης ΕΚΠΑ), συνοψίζουν τα κύρια ευρήματα της εργασίας.

Ο μηχανισμός επίθεσης

Το ρινικό επιθήλιο αποτελεί από τα πρώτα σημεία του οργανισμού που εμφανίζουν λοίμωξη. Οι ερευνητές  μελέτησαν τη γονιδιακή έκφραση (δηλαδή κατά πόσο το γονίδιο που περιέχει μια πληροφορία τελικά εκφράζεται)  σε δείγματα από ρινικό επιθήλιο.

Οι ερευνητές εξέτασαν την έκφραση του γονιδίου που κωδικοποιεί το μετατρεπτικό ένζυμο της αγγειοτενσίνης 2 (ACE2) στην κυτταρική επιφάνεια, με το οποίο συνδέεται η πρωτεΐνη-ακίδα του ιού SARS-CoV-2  για να μπορέσει τελικά να μπει μέσα στα κύτταρα.

Σε μια ομάδα πληθυσμού 305 ατόμων,  ηλικίας 4 έως 60 ετών, φάνηκε ότι η έκφραση του γονιδίου της ACE2 είχε συσχέτιση με την ηλικία:

• τα μικρότερα παιδιά (4-9 ετών) είχαν σημαντικά χαμηλότερη έκφραση σε σύγκριση με τις άλλες ηλικιακές ομάδες
• αυτή αυξανόταν στα μεγαλύτερα παιδιά (ηλικίας 10-17 ετών),
• τους νεαρούς ενήλικες (18-24 ετών)
• ακόμα περισσότερο στους ενήλικες (≥25 έως 60 ετών).

Εξήγηση

Ο υποδοχέας ACE2 είναι η θέση πρόσδεσης της πρωτεΐνη-ακίδα του SARS-CoV-2, η οποία  πρέπει πρώτα να υποστεί «επεξεργασία» από μια άλλη πρωτεΐνη, την  TMPRSS2, που επίσης βρίσκεται πάνω στα ανθρώπινα κύτταρα. Αυτή φαίνεται να διασπά το «κάλυμμα» της πρωτεΐνης-ακίδας του SARS-CoV-2, επιτρέποντας τη σύνδεση με τον ACE2 και την είσοδο του ιού ώστε να πολλαπλασιαστεί.

Σε μελέτη διαπιστώθηκε ότι η  ACE2 εκφράζεται στα εκκριτικά κύτταρα του ρινικού επιθηλίου (στην ανώτερη αναπνευστική οδό δηλαδή) και στα κυψελιδικά κύτταρα (πνευμονοκύτταρα) τύπου II της κατώτερης αναπνευστικής οδού (στον πνεύμονα).

Στην δεύτερη περίπτωση:

• μόνο το 1.4% των κυψελιδικών κυττάρων τύπου II εξέφραζε την ACE2 και
• μόνο 8% την ACE2 όσο και την TMPRSS2. 
• Σε δε χειρουργικά δείγματα από ηθμοειδείς κόλπους (τμήμα του ανώτερου αναπνευστικού), το 1.3% όλων των εκκριτικών κυττάρων εξέφραζαν ACE2,
• Το 0.3% εξέφρασαν τόσο ACE2 όσο και TMPRSS2, αλλά αυτό ήταν υψηλότερο μεταξύ των εκκριτικών κυπελλοειδών κυττάρων.

Ως εκ τούτου, ο αριθμός κυττάρων στην αναπνευστική οδό που εκφράζουν ACE2 είναι μάλλον περιορισμένος. Η περαιτέρω αξιολόγηση της έκφρασης ACE2 σε επίπεδο μοναδιαίου κυττάρου και σε παιδιά, θα μπορούσε να βοηθήσει να καταλάβουμε αν στα παιδιά ένα χαμηλότερο ποσοστό κυττάρων εκφράζει την ACE2 ή αν αυτό που συμβαίνει είναι ουσιαστικά  μείωση της έκφρασης της ACE2 ανά κύτταρο.

Η άμυνα

Το ACE2 έχει σημαντικό ρόλο στην εξισορρόπηση της δράσης του  μετατρεπτικού ενζύμου της αγγειοτενσίνης (του ACE), καθώς αποκόπτει την αγγειοτενσίνη II από την  αγγειοτενσίνη I.  Σε προηγούμενες μελέτες έχει βρεθεί ότι το ACE2 παίζει προστατευτικό ρόλο σε σοβαρό πνευμονική βλάβη σε ποντίκια.

Στο ρινικό επιθήλιο, η χαμηλότερη έκφραση ACE2 θα μπορούσε να ελαττώσει τον κίνδυνο λοίμωξης από τον SARS-CoV-2, όμως  στην κατώτερη αναπνευστική οδό (δηλαδή στον πνεύμονα) , η μειωμένη έκφραση του ACE2 θα μπορούσε να αυξάνει τον κίνδυνο εμφάνισης σοβαρής οξείας αναπνευστικής δυσχέρειας και πνευμονικής βλάβης.

Σημειώνεται ότι σε μελέτη που δημοσιεύθηκε στο JAMΑ, οι ερευνητές  αναφέρουν ότι η έκφραση του ACE2 στο ρινικό επιθήλιο (την οποία μελέτησαν) δεν αντικατοπτρίζει την έκφραση ACE2 στο πνευμονικό επιθήλιο (το οποίο δεν μελέτησαν).