La melatonina agisce come una barriera contro SARS–CoV–2, bloccando l’espressione dei geni che codificano le proteine necessarie al virus per infettare le cellule / NIAD–NIH
in foto: La melatonina agisce come una barriera contro SARS–CoV–2, bloccando l’espressione dei geni che codificano le proteine necessarie al virus per infettare le cellule / NIAD–NIH

La melatonina sintetizzata nei polmoni agisce come una barriera contro Sars-Cov-2, bloccando l’espressione di geni che codificano per proteine coinvolte nell’ingresso del virus nelle cellule. Lo indicano i risultati di un nuovo studio pubblicato sulla rivista Melatonin Research da un gruppo di ricercatori dell’Univerisità di San Paolo, in Brasile, che ha permesso di capire perché alcune persone non contraggono l’infezione o non manifestano i sintomi di Covid-19 anche se i test diagnostici danno esito positivo. Gli studiosi hanno osservato che l’ormone è in grado di interferire con l’espressione genica in alcune cellule, come i macrofagi che si trovano nel naso e negli alveoli polmonari, e le cellule epiteliali che rivestono gli alveoli. Secondo i ricercatori, questa capacità della melatonina previene l’infezione da parte di Sars-Cov-2 e inibisce la risposta immunitaria, facendo sì che il virus rimanga nel tratto respiratorio per alcuni giorni, per poi magari essere trasmesso a un’altra persona.

Il ruolo della melatonina prodotta nei polmoni

Abbiamo dimostrato che la melatonina prodotta nel polmone agisce come una barriera contro Sars-CoV-2, impedendo al virus di entrare nell’epitelio, attivare il sistema immunitario e indurre la produzione di anticorpi” ha spiegato la professoressa Regina Pekelmann Markus, docente dell’Istituto di Bioscienze dell’Università di San Paolo e autrice principale dello studio – . Questo meccanismo d'azione della melatonina polmonare riguarda anche altri virus respiratori come l’influenza”.

La melatonina polmonare modula l’infezione da Sars–Cov–2. Livelli più bassi (Mel–Index) corrispondono a una maggiore sintesi di proteine coinvolte nell’ingresso del virus nelle cellule immunitarie. Livelli più alti non permettono al virus di infettare efficacemente le cellule / Melatonin Research
in foto: La melatonina polmonare modula l’infezione da Sars–Cov–2. Livelli più bassi (Mel–Index) corrispondono a una maggiore sintesi di proteine coinvolte nell’ingresso del virus nelle cellule immunitarie. Livelli più alti non permettono al virus di infettare efficacemente le cellule / Melatonin Research

La professoressa Markus si occupa di ricerche sulla melatonina dagli Anni ’90 e, in un precedente studio in modelli murini, ha dimostrato che l’ormone, normalmente prodotto al buio dalla ghiandola pineale del cervello per favorire il sonno, può essere sintetizzato anche in altri organi, come i polmoni. In un ulteriore studio che ha coinvolto anche i roditori, Markus ha fornito inoltre una prova del fatto che i macrofagi che risiedono nello spazio aereo polmonare sono in grado di fagocitare le particelle di inquinanti. Questo stimolo induceva la produzione di melatonina e altre molecole da parte dei macrofagi, favorendo l’eliminazione del particolato presente nell’aria respirata e stimolando la formazione di muco, tosse e espettorato per eliminare le particelle dal tratto respiratorio. D’altra parte, bloccando la sintesi della melatonina in questi macrofagi, i ricercatori hanno osservato che le particelle di inquinamento entravano nel flusso sanguigno degli animali e si diffondevano in tutto l’organismo, invadendo persino il cervello.

L'influenza sull'espressione genica

Sulla base di queste scoperte, il gruppo di studiosi della professoressa Markus ha deciso di verificare se la melatonina svolgeva la stessa funzione in risposta all’ingresso nelle vie aeree di Sars-Cov-2: “Se le cose fossero andate così, il virus non sarebbe stato in grado di legarsi al recettore ACE-2 sulle cellule, entrare nell’epitelio e infettare l’organismo” ha aggiunto Markus che per testare questa ipotesi ha analizzato 455 geni umani che in letteratura sono stati associati a comorbidità Covid-19, interazione tra Sars-Cov-2 e proteine umane, e punti di ingresso virale. Tra questi geni, sono stati selezionati i 212 coinvolti nell’ingresso del virus nelle cellule, nel traffico intercellulare, nell’attività mitocondriale e nei processi di trascrizione e post-traduzione, e quantificati i livelli di espressione in campioni di tessuto polmonare di persone sane.

Questi dati sono stati poi correlati con un indice genico che stima la capacità dei polmoni di sintetizzare la melatonina (Mel-Index) sulla base delle precedenti analisi nei roditori. L’indagine ha rivelato che più basso è l’indice, maggiore è il livello di espressione genica nei macrofagi e nelle cellule epiteliali polmonari. L’indice era correlato negativamente anche con l’espressione di geni che codificano per proteine che modificano il recettore cellulare CD147, una diversa via di ingresso del virus nei macrofagi e in altre cellule immunitarie, indicando che la normale produzione di melatonina polmonare può rappresentare una protezione naturale contro il virus.

Abbiamo scoperto che quando il Mel-Index era alto, le vie di ingresso del virus nei polmoni erano chiuse, e che quando era basso queste ‘porte’ erano aperte – ha precisato Markus – . Quando le porte sono chiuse, il virus vaga per un po’ nello spazio aereo del polmone e poi cerca di scappare alla ricerca di un altro ospite”.

La scoperta apre alle potenzialità della somministrazione per via nasale di melatonina, in gocce o come spray, per prevenire lo sviluppo di malattie nei pazienti pre-sintomatici. Saranno però necessari studi pre-clinici e clinici, sottolineano gli studiosi, per dimostrare l’efficacia terapeutica di questo ormone contro il virus. Un’altra possibilità è quella di utilizzare il Mel-Index come biomarcatore prognostico per rilevare i portatori asintomatici di Sars-CoV-2.