چرا افراد مسن در برابر کروناویروس آسیب‌پذیرتر هستند؟

به گزارش ساینس‌دیلی، "کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲"(SARS-CoV-2) که عامل بیماری کووید-۱۹ است، نشانه‌های شدیدتری را برای افراد مسن به همراه دارد و آنها را در معرض خطر بستری شدن در بیمارستان و مرگ و میر قرار می‌دهد. گروهی از پژوهشگران ایتالیایی و آمریکایی، در بررسی جدیدی دریافته‌اند که بیان گیرنده موسوم به "ACE2" که برای ورود ویروس به سلول ضروری است، در ریه موش‌ها و انسان‌های پیر افزایش می‌یابد.

همچنین، آنها نشان داده‌اند که بیان ACE2، با کوتاه شدن یا اختلال در عملکرد تلومر در سلول‌های انسانی کشت‌شده همراه است که از نشانه‌های رایج پیری به شمار می‌رود و در موش‌ها افزایش می‌یابد. این افزایش، به آسیب DNA بستگی دارد که از تلومرهای ناکارآمد ناشی می‌شود. یافته‌های این پژوهش، یک توضیح مولکولی احتمالی را در مورد افزایش آسیب‌پذیری افراد مسن نسبت به کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲ ارائه می‌کند.

دلایل بیشتر بودن نشانه‌های شدید مرگ و میر در افراد مسن در واکنش به عفونت کروناویروس سندرم حاد تنفسی ۲، نامشخص است. بیان ACE2، ارتباط مثبتی با سن بیماران دارد. بیان کمتر ACE2 در کودکان نسبت به بزرگسالان ممکن است توضیح دهد که چرا کووید-۱۹ در کودکان، شیوع کمتری دارد و بیان گیرنده ACE2 ممکن است به پیشروی کووید-۱۹ و پیش‌آگهی در مورد آن کمک کند. یافته‌های این پژوهش نشان می‌دهند که بیان پروتئین ACE2 در ریه‌های انسان و موش در حال پیر شدن، از جمله در سلول‌های موسوم به  "ATII" افزایش می‌یابد. ACE2 در ریه‌ها، بیشتر در سطح سلول‌های ATII یافت می‌شود؛ بنابراین این سلول‌ها احتمالا هدف اصلی عفونت کروناویروس در ریه‌ها هستند. کروناویروس عمدتا به واسطه قطرات تنفسی منتشر می‌شود و ریه، نخستین عضو مورد نظر ویروس است. سینه‌پهلو، شایع‌ترین عارضه‌ای است که در بیماران مبتلا به کووید-۱۹ مشاهده می‌شود و احتمال بروز آن ۹۱ درصد است.

پژوهشگران برای آشکار ساختن مکانیسم مولکولی ورای تنظیم مثبت ACE2 طی پیری، به مدل‌های درون‌کشتگاهی و درون‌جانداری روی آوردند که برخی از جنبه‌های کلیدی پیری را نشان می‌دهند. پیری، با کوتاه شدن تلومر و بروز آسیب در طیف وسیعی از بافت‌ها در گونه‌های مختلف از جمله انسان همراه است. تلومرها، نواحی موجود در انتهای کروموزوم‌های خطی هستند که برای محافظت از انتهای کروموزوم‌ها در برابر کوتاه شدن طی چرخه‌های تکراری سلولی که به از دست رفتن اطلاعات ژنتیکی منجر می‌شود، ضروری هستند. هنگامی که تلومرها به شدت کوتاه می‌شوند، مسیرهای واکنش آسیب DNA را فعال می‌کنند.

پژوهشگران با هدف قرار دادن آنزیم اصلی مسیر واکنش آسیب DNA موسوم به "ATM"، واکنش آسیب DNA تلومر را مهار کردند و به طور خاص با استفاده از "الیگونوکلئوتیدهای آنتی‌سنس تلومری"(tASO)، به مهار آسیب DNA تلومر پرداختند.

هر دو روش، از افزایش ACE2 پس از آسیب تلومر در سلول‌های کشت‌شده پیر موش‌ها جلوگیری می‌کنند. همچنین این گروه پژوهشی، از یک مدل کشت سلولی استفاده کردند که در آن، واکنش آسیب DNA به طور خاص و با نتایج یکسان در تلومرها فعال می شود. یافته‌ها نشان می‌دهند که این فعال‌سازی واکنش، مسئول افزایش تنظیم ACE2 است. درک مکانیسم حساسیت مرتبط با سن نسبت به عفونت کروناویروس، برای روش‌های درمانی هدفمند مهم است. این مکانیسم، در اصل ممکن است مهار به واسطه الیگونوکلئوتیدهای آنتی‌سنس تلومری را شامل شود.

همچنین ACE2، در تنظیم فشار خون و تعادل مایعات و املاح نقش دارد و در سایر بافت‌های انسان مانند قلب و کلیه بیان می‌شود. بنابراین، یافته‌های گزارش‌شده در این پژوهش ممکن است پیامدهای پزشکی گسترده‌تری فراتر از کووید-۱۹ داشته باشند.

با وجود این، برای تعیین اینکه آیا کاهش بیان ACE2، بر میزان عفونت کروناویروس و شدت علائم کووید-۱۹ در مدل‌های درون‌جانداری اثرات مفیدی دارد یا خیر، به پژوهش‌های بیشتری نیاز است. همچنین، باید بررسی‌های بیشتری انجام شود تا بفهمیم که سیگنال‌دهی آسیب DNA چگونه به افزایش بیان ژن ACE2 منجر می‌شود.

این پژوهش، در مجله "EMBO reports" به چاپ رسید.