Riassunto analitico
"COVID-19 è un'infezione virale delle vie respiratorie causata dal virus SARS-CoV-2. L’infezione causata dalla variante virale della prima ondata e le varianti successive, fino alla variante Delta, è stata associata a un considerevole danno acuto polmonare (ALI) e a conseguenze fibrotiche. Tuttavia, la variante Omicron è stata associata a meno ALI, sebbene non sia ancora chiaro se questo sia dovuto all'immunità o a differenze intrinseche nella biologia del virus. È importante comprendere i meccanismi di danno alveolare durante l'infezione da SARS-CoV-2 per prevenire lo sviluppo di ALI ed eventuali complicazioni successive.
La proteina spike del SARS-CoV-2 contiene un motivo RGD criptico che viene esposto al legame con il recettore ACE2, motivo RGD che viene però perso nelle varianti Omicron/BA.2 e successive. Pertanto, volevamo comprendere il ruolo suo nell'internalizzazione virale e nella conseguente patologia cellulare. Utilizzando un solid phase binding assay, mostriamo che la proteina spike del SARS-CoV-2 può legarsi all'integrina αvβ6 in modo dipendente dalla concentrazione e dall'EDTA (Calver J, et al. Thorax 2021; 76:A22-A23). Utilizzando un pseudoviral assay, dimostriamo che l'espressione dell'integrina αvβ6 può potenziare l'ingresso virale mediato da ACE2 e, mediante immunocitochimica, mostriamo la co-localizzazione della proteina spike, ACE2 e αvβ6. La proteina spike BA.2 Omicron non contiene il motivo RGD (mutazione D405N) e stiamo studiando se questa mutazione abbia un effetto sull'internalizzazione cellulare.
I nostri dati precedenti suggeriscono che le persone con condizioni associate a livelli elevati di integrina αvβ6 sono più inclini a sviluppare complicanze gravi da COVID-19, supportando un ruolo del legame RGD nella patogenesi dell'ALI da COVID-19. Questi dati potrebbero indicare che la riduzione dell'ALI nella variante Omicron è dovuta in parte alla minore capacità di interagire con le integrine alveolari."
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Abstract
COVID-19 is a viral respiratory tract infection caused by SARS-CoV-2. Initial infection with the first wave strain and subsequent variants, up to and including the Delta variant were associated with considerable acute lung injury (ALI) and fibrotic sequelae. However, the Omicron variant has been associated with less ALI, although whether this is due to immunity or intrinsic differences in the biology of the virus is not known. It is important to understand the mechanisms of alveolar damage during the SARS-CoV-2 infection to prevent the development of ALI and any subsequent complications.
The parent SARS-CoV-2 spike protein contains a cryptic RGD motif that is exposed upon binding to the ACE2 receptor, which is lost in Omicron/BA.2 and subsequent variants. We therefore wanted to understand the role of the RGD motif in viral cell entry and cellular pathology. Using a solid phase binding assay we show that the parent SARS-CoV-2 spike protein can bind the αvβ6 integrin in a concentration and EDTA dependent manner (Calver J, et al. Thorax 2021; 76:A22-A23). Using a pseudoviral assay we demonstrate that expression of the αvβ6 integrin can augment ACE2 mediated viral cell entry and using immunocytochemistry we demonstrate co-localisation of the spike protein, ACE2 and αvβ6. BA.2 Omicron spike protein doesn’t contain the RGD motif (mutation D405N) and we are studying whether this mutation has an effect on the cell internalisation.
Our prior data have suggested people with conditions associated with high levels of the αvβ6 integrin were more likely to develop severe complications of COVID-19 supporting a role for RGD binding in the pathogenesis of COVID-19 ALI. These data might indicate that the reduction in ALI following the omicron variant is due in part to reduced ability to engage alveolar integrins.
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