SARS-CoV-2 je virus RNA, ki spada v družino Coronaviridae iz rodu Betacoronavirus. Protein Spike (S) tega virusa predvsem posreduje pri interakciji s celicami človeškega gostitelja. Domena, ki veže receptor (RBD), prisotna na površini proteina S, se veže z receptorjem gostitelja za encim 2 za pretvorbo angiotenzina (ACE2). ACE2 je prisoten v več tkivih gostitelja, kot so epitelne celice GI in jetrne celice.
Raziskovalci so odkrili prisotnost tega virusa v več tkivih, kot je požiralnik, želodec, dvanajstnik, in danko. Prav tako, endoskopija hospitaliziranih bolnikov s hudo okužbo s COVID-19 je pokazala krvavitev iz požiralnika z erozijami in razjedami.
Ljudje s sočasnimi boleznimi na splošno trpijo zaradi hude okužbe s COVID-19. Ti bolniki imajo v pljučih višjo raven ACE2 kot tisti brez sočasnih bolezni. Nedavna študija je pokazala, da je bil ACE2 izrazito izražen v pljučih ljudi s kroničnimi obstruktivnimi pljučnimi boleznimi in pljučno arterijsko hipertenzijo. Ker je izražanje ACE2 odvisno od nekaterih pogojev, kot je povišana raven glukoze, hipoksija, in celični stres, Raziskovalci menijo, da bi lahko bile druge komorbidnosti, povezane z GI, povezane z različnimi oblikami COVID-19.
Nova študija, objavljena v reviji Meje medicine je pokazal, da lahko Barrettov požiralnik (BE) in gastroezofagealna refluksna bolezen (GERD) predstavljata nove sočasne bolezni, povezane z boleznijo SARS-CoV-2. Prejšnja študija je ocenila, da v ZDA 5,6% odraslih ima BE, bolezen, pri kateri GERB poškoduje ploščato sluznico požiralnika.
V tej študiji je Raziskovalci so odkrili, da je ACE2 močno izražen v požiralniku bolnikov s BE. Pri teh bolnikih pH kisline inducira izražanje ACE2. Ekipa je gojila človeške primarne monocite pri znižanem pH, ki je pokazal povečanje izražanja ACE2 in večjo virusno obremenitev pri okužbi s SARS-CoV-2.
Raziskovalci kažejo, da kislinski pH poveča okužbo s COVID-19 z regulacijo receptorjev ACE2, in to, po vrsti, bi lahko imele klinične posledice za bolnike z GERB ali BE. Čeprav ni dokazov o mehanizmih, ki bi povezovali spremembe pH in izražanje ACE2, prejšnje študije so pokazale, da lahko hipoksična stanja povečajo izražanje ACE2. Ta študija je pokazala, da sta dva izmed znanih regulatorjev ACE2, in sicer HNF1B in FOXA2, so poročali, da so bili v 6 od 8 transkriptomskih študij BE regulirani navzgor. To kaže, da bi lahko bili ti regulatorji povezani z izražanjem ACE2, ki ga povzroča pH, v BE.
Ena glavnih značilnosti bolezni COVID-19 je poškodba pljuč, kar lahko privede do akutne hipoksije in druge acidoze dihal. Poleg tega raziskovalci menijo, da je pri nekaterih hudo okuženih bolnikih s COVID-19, pojavi se acidoza krvi. To stanje poslabša bolnikovo stanje s povečanjem izražanja ACE2, ki poveča vnos SARS-CoV-2 v človeške celice. Prav tako, povečana raven encima laktat dehidrogenaze, ki pretvarja laktat iz piruvata, je bila povezana s hudo boleznijo COVID-19. Ta povečana raven laktata lahko neposredno spremeni zunajcelični in znotrajcelični pH, ki spremeni izraz ACE2. Za oceno, v kolikšni meri akutna sistemska acidoza vpliva na resnost COVID-19, je potrebno več raziskav. V tej študiji je Raziskovalci so pokazali, da bi lahko sam pH spremenil izražanje ACE2 in posledično zaviral okužbo s SARS-CoV-2 pri bolnikih.
Metaanaliza transkriptomov gastroezofagealnega stika bolnikov z Barrettovim požiralnikom. (A) Metaanaliza 8 študij Barrettovih transkriptomov požiralnika. (B) Število različno izraženih genov v Barrettovem požiralniku v primerjavi z ne-Barrettovim požiralnikom. Črte prikazujejo število genov (os y), ki veljajo za regulirane navzgor (rdeče črte) ali navzdol regulirane (modre črte) v Barrettovem požiralniku (vrednost P <0,05; log2-kratna sprememba> 1; kombinirana FDR <0,01) v enem ali več naborih podatkov (os x). Navedeno je število reguliranih genov navzgor in navzdol v najmanj sedmih študijah. (C) ACE2 je pri bolnikih z Barrettovim požiralnikom povišan. Vsaka vrstica predstavlja spremembo izraza log2 med bolniki in kontrolnimi posamezniki. Vrstice napak označujejo 95% interval zaupanja. Rdeče črte predstavljajo vrednost P <0,05, siva pa neznatno vrednost P. (D) Analiza obogatitve poti z uporabo genov, reguliranih navzgor in navzdol, v najmanj sedmih študijah. Vrstice predstavljajo združeno oceno (os x), izračunano z orodjem Enrichr za izbrane genske sklope genske ontologije (os y). (E) Ekspresija ACE2 v celicah, zdravljenih z zaviralci protonske črpalke. Vsaka ploskev ploskev predstavlja izraz log2 neobdelanih (CTRL) celic in celic, zdravljenih z omeprazolom (OPZ) ali lansoprazolom (LPZ). (F) Analiza obogatitve genskega nabora (GSEA) 8 študij Barrettovih transkriptomov požiralnika z uporabo genskih nizov, povezanih s pH. Velikost in barva krogov sta sorazmerni z normalizirano oceno obogatitve (NES) genskih nizov (stolpcev) v vsaki študiji (vrstice). ID -ji ontološke gene so označeni na vrhu.Ta študija je vključevala dve neodvisni skupini, ki obsegata 1, 357 bolnikov, okuženih s SARS-CoV-2. Ena skupina je v preteklosti uporabljala zaviralce protonske črpalke (PPI), druga skupina pa posameznike, ki zdravila niso uporabljali. Ta študija je pokazala, da so imeli bolniki, zdravljeni z IPČ (uporablja se za zdravljenje GERB) večje tveganje za razvoj hude okužbe s SARS-CoV-2. To je bilo ocenjeno z opazovanjem povečanega sprejema na intenzivno nego.
Nadalje, znanstveniki so poročali tudi, da se je stopnja umrljivosti 2-3 krat povečala v skupini, zdravljeni z IPČ, v primerjavi s tistimi, ki tega zdravila ne uporabljajo. Ta rezultat je v skladu s prejšnjimi študijami, ki so izvedle metaanalizo, ki je pokazala, da so PPI povečale tveganje za napredovanje v hudo obliko COVID-19. Prejšnja študija je poročala tudi, da so bili posamezniki, zdravljeni s PPI, bolj izpostavljeni okužbi s COVID-19, morda zato, ker je PPI zmanjšal želodčno pregrado na SARS-CoV-2.
Avtorji te študije menijo, da lahko pH močno vpliva na okužbo s SARS-CoV-2 in resnost bolezni. Vendar pa za potrditev te ugotovitve in določitev molekularnega mehanizma, povezanega z izražanjem ACE2, ki ga povzroča pH, so potrebne dodatne študije.