L’autofagia è un processo cellulare fondamentale che svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento dell’omeostasi, del rimodellamento e della sopravvivenza cellulare. Implica la degradazione e il riciclaggio di organelli, proteine ​​e altri componenti cellulari danneggiati. Un team di ricercatori guidato dal professor Noboru Mizushima dell’Università di Tokyo e dal Centro RIKEN per le scienze mediche integrative ha ora mappato i meccanismi molecolari dettagliati dell’autofagia selettiva nei mammiferi e ha scoperto come l’infezione da SARS-CoV-2 può interrompere questo processo.

L’autofagia è un processo in più fasi strettamente regolato da varie proteine. Il team si è concentrato su un tipo specifico di autofagia selettiva chiamata fagocitosi associata a LC3 (LAP), che è particolarmente importante per la rimozione di organelli e agenti patogeni danneggiati. Hanno utilizzato una combinazione di tecniche di imaging avanzate, test biochimici e analisi genetiche per analizzare gli eventi molecolari coinvolti nella LAP.

Le loro scoperte hanno rivelato il reclutamento e l'attivazione sequenziali delle proteine ​​chiave che orchestrano il LAP. Il processo inizia con il riconoscimento e il targeting degli organelli danneggiati da parte di recettori specifici. Ciò porta alla formazione di una membrana isolante attorno al carico danneggiato, che poi si espande e matura in un autofagosoma. L'autofagosoma alla fine si fonde con i lisosomi, provocando la degradazione e il riciclaggio del materiale inghiottito.

I ricercatori hanno anche scoperto che l’infezione da SARS-CoV-2 può interrompere il LAP prendendo di mira i componenti chiave del macchinario LAP. Il virus dirotta il percorso LAP per facilitare il suo ingresso nelle cellule ospiti ed eludere il rilevamento immunitario. Questa sovversione del LAP contribuisce alla patogenicità della SARS-CoV-2 e potrebbe spiegare il danno cellulare osservato e la disregolazione delle risposte immunitarie nei pazienti COVID-19.

"La nostra comprensione globale della LAP fornisce nuove informazioni sui meccanismi di controllo della qualità cellulare e suggerisce potenziali vie terapeutiche per il trattamento delle malattie associate alla disfunzione dell'autofagia", afferma il professor Mizushima. “Inoltre, la scoperta dell’interferenza di SARS-CoV-2 con LAP fa luce sulla patogenesi virale e potrebbe portare allo sviluppo di nuove strategie antivirali”.

Questa ricerca, pubblicata sulla rivista Nature Cell Biology, evidenzia l’importanza di comprendere le basi molecolari dei processi cellulari nella salute e nella malattia. Chiarindo i meccanismi dettagliati dell'autofagia selettiva e la sua interruzione da parte della SARS-CoV-2, i risultati del team aprono la strada a futuri interventi terapeutici mirati ai percorsi correlati all'autofagia.