La proteina Spike è diventata un argomento di grande interesse da quando il SARS-CoV-2 ha fatto il suo ingresso nella nostra vita. La proteina spike di SARS-CoV-2 è il principale meccanismo che il virus utilizza per infettare le cellule bersaglio; questa proteina è formata da due componenti principali: la subunità S1 e la subunità S2.
Che cos'è la Proteina Spike?
I membri della famiglia del coronavirus hanno protuberanze acuminate che sporgono dalla superficie delle loro buste esterne. Quelle protuberanze sono conosciute come proteine spike. Sono in realtà glicoproteine. Ciò significa che contengono un carboidrato (come una molecola di zucchero). Le proteine appuntite sono ciò che danno il nome ai virus. Esempi di coronavirus includono quelli che causano la sindrome respiratoria acuta grave (SARS) e la sindrome respiratoria mediorientale (MERS).
La proteina Spike è una glicoproteina situata sulla superficie del SARS-CoV-2 e svolge un ruolo cruciale nel legame con il recettore ACE-2, permettendo al virus di entrare nelle cellule umane. La subunità S1 della proteina spike di SARS-CoV-2 è una regione molto flessibile e contiene il meccanismo chiamato RBD (dall’inglese receptor-binding domain, “dominio che lega il recettore”), attraverso il quale il virus è in grado di riconoscere e legare il recettore ACE2, che è la porta di ingresso del virus nelle cellule del nostro organismo.
La Spike ha affinità con il tessuto nervoso, causando processi infiammatori patogenetici a carico dei nervi e del sistema nervoso. È la "carta d'identità" del virus, essenziale per il riconoscimento da parte del sistema immunitario. Questa regione, presente sulla subunità S1, funge da chiave di accesso per permettere al virus di infettare le cellule umane.
Funzioni e Pericolosità
La proteina Spike, una glicoproteina fondamentale nella struttura del virus SARS-CoV-2, ha suscitato grande interesse scientifico per il suo ruolo nelle infezioni e nei processi infiammatori. Si tratta di un componente chiave del virus SARS-CoV-2, con diverse caratteristiche che ne determinano la pericolosità:
Leggi anche: Proteina Spike e test anticorpali
- Neurotossina: La Spike ha affinità con il tessuto nervoso, causando processi infiammatori patogenetici a carico dei nervi e del sistema nervoso.
- Antigene di superficie: È la "carta d'identità" del virus, essenziale per il riconoscimento da parte del sistema immunitario.
- Receptor Binding Domain (RBD): Questa regione, presente sulla subunità S1, funge da chiave di accesso per permettere al virus di infettare le cellule umane.
Come Funziona la Proteina Spike?
La Spike attiva una serie di processi fisiopatologici che hanno implicazioni cliniche significative.
- Attivazione della cascata coagulativa: La Spike si comporta come un fattore estrinseco della coagulazione, provocando trombosi e fenomeni tromboembolici. Coinvolgimento dei vasi del microcircolo, come i vasa vasorum e i vasa nervorum, con possibili conseguenze gravi, tra cui paralisi del nervo ipoglosso (deviazione della lingua), paralisi del nervo vago (arresto cardiaco), tromboembolia polmonare, microischemie encefaliche e sciatalgie.
- Pancreatite, diabete, epatiti, encefaliti e vasculiti (manifestazioni cutanee come porpora e petecchie).
- IgG e IgM, rilevabili attraverso test diagnostici specifici. Questi test permettono di identificare la presenza della proteina Spike, sia come antigene di superficie virale durante l’infezione da SARS-CoV-2, sia come prodotto di stimolazione delle cellule in seguito alla vaccinazione con mRNA.
In sintesi, la proteina Spike rappresenta una sostanza estranea e potenzialmente dannosa per il corpo umano.
Quelle proteine spike attaccano il virus a una cellula. Il 19 febbraio 2020, i ricercatori hanno descritto la struttura 3-D della proteina spike sul nuovo coronavirus dietro la pandemia globale del 2020 . Ciò ha confermato che anche la proteina spike del nuovo virus è un mutaforma. Inoltre, si aggrappa al suo bersaglio sulle cellule umane da 10 a 20 volte più strettamente di quanto fa la proteina spike della SARS allo stesso bersaglio.
Anticorpi Neutralizzanti e Protezione
Il nostro sistema immunitario riconosce la proteina Spike e produce anticorpi per neutralizzarla. Il vaccino anti-Covid, induce il nostro organismo ad attivare un meccanismo di protezione contro il Covid-19 producendo determinati anticorpi capaci di evitare l’ingresso nelle nostre cellule del virus responsabile della malattia. Gli anticorpi di protezione devono essere in grado di riconoscere e neutralizzare la proteina Spike, sistema di veicolo con cui il virus attacca le cellule, impedendogli di infettarle.
A differenza del normale test sierologico per Sars-Cov-2, questo nuovo test ha una maggiore specificità verso la ricerca di anticorpi neutralizzanti Covid-19 (anticorpi anti-RDB della Proteina Spike). Gli anticorpi neutralizzanti anti-SARS-CoV-2 sono un particolare tipo di anticorpi capaci di inattivare il virus rendendolo inefficace e non più in grado di infettare le cellule bersaglio. Nello specifico gli anticorpi neutralizzanti vanno ad interferire con i meccanismi che i virus utilizzano per aggredire le cellule bersaglio, bloccandone il funzionamento.
Leggi anche: Proteina Spike e risposta anticorpale IgG
Nel caso del SARS-CoV-2 gli anticorpi neutralizzanti interferiscono principalmente con le proteine spike che sono presenti sulla membrana virale in due modi: 1) Impediscono il legame della subunità S1 con il recettore ACE2 presente sulle cellule bersaglio. Questo tipo di anticorpi viene prodotto dai linfociti B in seguito ad una infezione o ad una vaccinazione. In seguito ad infezione, questi anticorpi vengono prodotti soltanto tardivamente ed in piccola quantità, generalmente non sufficiente a cambiare il decorso clinico dell’infezione.
Infatti, durante una infezione i linfociti B producono anche anticorpi non neutralizzanti. Gli anticorpi neutralizzanti si possono anche produrre in laboratorio per essere utilizzati come farmaci. In questo caso viene scelto un solo tipo di anticorpo neutralizzante, cioè un anticorpo monoclonale e prodotto in gran quantità.
Proteina Spike e Vaccinazione
Per via della sua fondamentale importanza nel processo di infezione, la proteina spike di SARS-CoV-2 è uno dei bersagli farmacologici più studiati. Facendo produrre la proteina spike con le istruzioni portate da un vaccino a mRNA o a vettore adenovirale, non rischiamo di innescare le stesse reazioni? Prima di tutto, è importante capire la differenza tra l’infezione naturale e la vaccinazione. Nel primo caso, il virus entra nell’organismo tramite le vie aeree e infetta le cellule che le rivestono: si moltiplica al loro interno fino a romperle per andare a infettare altre cellule e via via raggiunge in enormi quantità il circolo sanguigno e si distribuisce potenzialmente in tutto il corpo [6].
I vaccini, invece, sono somministrati nel muscolo deltoide proprio perché questa posizione permette di evitare facilmente arterie e vene. La maggior parte del prodotto fluirà attraverso le vie linfatiche fino ai linfonodi, dove cellule specializzate presenteranno la spike codificata dai vaccini adenovirali o a mRNA alle cellule deputate a innescare la risposta immunitaria; una certa quota invece entrerà nelle cellule muscolari, che a loro volta produrranno la proteina come da istruzioni contenute nel vaccino e la esporranno ancorata nella loro membrana.
In realtà, recentemente, usando un metodo molto sensibile, alcuni ricercatori sono riusciti per la prima volta a identificare la proteina spike e la sua componente S1 nel sangue di 13 soggetti che avevano ricevuto la prima dose del prodotto di Moderna. Dopo 14 giorni, quando la risposta immunitaria è stata evocata, anche queste tracce sono sparite, così come non compaiono più dopo la seconda dose [8]. Anche questa è una grossa differenza con l’infezione naturale, in cui spesso è più difficile per le difese dell’organismo eliminare rapidamente l’enorme quantità di particelle virali in circolo.
Leggi anche: RBD Proteina Spike: Analisi IgG
Gli studi per l’autorizzazione del vaccino di Pfizer da parte di EMA mostrano che il 99% del vaccino resta nel sito di iniezione [10]. “È possibile naturalmente che in piccola quantità riesca a entrare nel circolo sanguigno, ma qualsiasi cellula riceva le istruzioni di produrre la spike, la esporrà sempre sulla sua superficie, non la riverserà nel sangue” spiega Lowe. Tutto quel che arriva al fegato, poi, viene degradato e distrutto.
Infine, mentre la risposta naturale all’infezione prevede la produzione di moltissimi anticorpi, alcuni dei quali possono avere affinità con componenti dell’organismo, provocando le reazioni autoimmuni che potrebbero essere alla base delle forme croniche di Covid-19 (la cosiddetta “long covid”), gli anticorpi prodotti in seguito alla vaccinazione sono diretti in maniera specifica contro spike e sono quindi una gamma molto più ristretta, che ha meno probabilità di sbagliare bersaglio e colpire l’organismo [12].
Il Ruolo del Dr. Vanni Frajese e Marco Raurati
Negli ultimi anni, esperti come il Dr. Vanni Frajese e Marco Raurati hanno studiato strategie per supportare l’organismo nella gestione delle proteine indesiderate.
Il Centro Analisi Biomediche di Taormina effettua il test sierologico quantitativo per la ricerca di anticorpi anti-proteina S (Spike) del virus Sars-CoV2. L’esame richiede l’esecuzione di un semplice prelievo di sangue venoso. Secondo raccomandazioni, l’analisi sierologica andrebbe eseguita dopo circa tre settimane nei soggetti che hanno contratto l’infezione e sono successivamente risultati negativi al tampone molecolare.
tags: #proteina #spike #anticorpi #funzionamento