Thụ thể ACE2 là gì, nó được kết nối như thế nào với coronavirus và tại sao nó có thể là chìa khóa để điều trị COVID-19?
Trong quá trình tìm kiếm các phương pháp điều trị COVID-19, nhiều nhà nghiên cứu đang tập trung vào một loại protein cụ thể cho phép virus lây nhiễm vào cơ thể con người. Protein này được gọi là "thụ thể" ACE2, có thể tạo ra điểm xâm nhập cho coronavirus vào tế bào và lây nhiễm sang nhiều loại tế bào khác.
Thụ thể ACE2 là gì?
ACE2 hoạt động như một thụ thể (cá thể có khả năng hấp thụ) đối với virus SARS-CoV-2 và cho phép nó lây nhiễm vào tế bào.
ACE2 tồn tại như là một loại protein trên bề mặt của nhiều loại tế bào. Nó là một loại enzym tạo ra các protein nhỏ - bằng cách cắt các protein angiotensinogen lớn hơn, sau đó tiếp tục điều chỉnh các chức năng trong tế bào.
Với cách sử dụng protein dạng gai trên bề mặt của mình, virus SARS-CoV-2 liên kết với ACE2 - giống như một chiếc chìa khóa được đưa vào ổ khóa trước khi xâm nhập và lây nhiễm các tế bào. Do đó, ACE2 hoạt động như cánh cửa tế bào - một cơ quan tiếp nhận vi rút gây ra COVID-19.
Một mô hình phân tử của các protein đột biến (màu đỏ) do SARS-CoV-2 liên kết với protein ACE2, thụ thể ACE2 (màu xanh lam) mở đường vào tế bào.
ACE2 được tìm thấy ở đâu trong cơ thể?
ACE2 tồn tại trong nhiều loại tế bào và mô bao gồm phổi, tim, mạch máu, thận, gan và đường tiêu hóa. Nó có trong các tế bào biểu mô, có chức năng lót các mô nhất định và tạo ra hàng rào bảo vệ.
Sự trao đổi oxy và carbon dioxide giữa phổi và mạch máu xảy ra trên lớp biểu mô này trong phổi. ACE2 có mặt trong biểu mô ở mũi, miệng và phổi. Trong phổi, ACE2 có rất nhiều trên các tế bào phổi type 2, một loại tế bào quan trọng ở trong các khoang bên trong phổi được gọi là phế nang, nơi hấp thụ oxy và thải carbon dioxide.
Vai trò bình thường của ACE2 trong cơ thể là gì?
ACE2 là một yếu tố quan trọng trong việc điều chỉnh các quá trình như huyết áp, chữa lành vết thương và viêm, được gọi là con đường hệ thống renin-angiotensin-aldosterone (RAAS).
ACE2 giúp điều chỉnh nhiều hoạt động của một loại protein gọi là angiotensin II (ANG II). Loại protein này làm tăng huyết áp và viêm nhiễm, làm tăng tổn thương niêm mạc mạch máu và tổn thương mô khác nhau. ACE2 có khả năng chuyển đổi ANG II thành các phân tử khác chống lại tác động xấu của chính nó. Tác động xấu của ANG II được hiểu là có thể làm tăng chứng viêm và sự chết của các tế bào trong phế nang, những tế bào rất quan trọng để đưa oxy vào cơ thể.
Khi virus SARS-CoV-2 liên kết với ACE2, nó ngăn ACE2 thực hiện chức năng bình thường để điều chỉnh tín hiệu ANG II. Do đó, hành động của ACE2 bị “ức chế”, loại bỏ phanh khỏi tín hiệu ANG II và làm cho ANG II có nhiều hơn. Sự “giảm phanh” này có thể góp phần gây thương tích, đặc biệt là đối với phổi và tim, ở bệnh nhân COVID-19.
Mọi người có cùng số lượng ACE2 trên tế bào của họ không?
Không. ACE2 có ở tất cả mọi người nhưng số lượng có thể khác nhau giữa người này với người kia và cũng khác nhau trong các mô và tế bào. Một số bằng chứng cho thấy rằng ACE2 có thể cao hơn ở bệnh nhân huyết áp cao, có bệnh tiểu đường và bệnh tim mạch vành. Có tài liệu nói rằng ACE2 có nhiều ở những người béo phì.
Số lượng thụ thể có xác định được một người mắc bệnh nhiều hay ít?
Điều này không rõ ràng. Virus SARS-CoV-2 lợi dụng ACE2 để lây nhiễm tế bào nhưng mối quan hệ chính xác giữa mức ACE2 trong cơ thể với khả năng lây nhiễm của virus và mức độ nghiêm trọng vẫn chưa được hiểu rõ.
Nên nhớ rằng, ngoài khả năng liên kết với virus SARS-CoV-2, ACE2 còn có tác dụng bảo vệ chống lại tổn thương mô, bằng cách giảm thiểu các tác động bệnh lý của ANG II như đã nói ở trên.
Khi lượng ACE2 giảm do vi rút đang chiếm lĩnh các thụ thể, người ta có thể dễ bị bệnh nặng hơn do COVID-19. Đó là vì việc giảm lượng ACE2 sẵn có góp phần gây thêm tổn thương qua trung gian ANG II. Như vậy, giảm ACE2 sẽ làm tăng khả năng bị viêm nhiễm, chết tế bào và suy các cơ quan, đặc biệt là tim và phổi.
Những cơ quan nào bị tổn thương nghiêm trọng nhất bởi SARS-CoV-2?
Phổi là nơi bị tổn thương chính do nhiễm trùng SARS-CoV-2, nguyên nhân gây ra COVID-19. Vi rút đến phổi sau khi xâm nhập vào mũi hoặc miệng.
ANG II gây tổn thương phổi. Nếu có sự giảm hoạt động của ACE2 (do vi rút liên kết với nó), thì ACE2 không thể phân hủy protein ANG II, có nghĩa là sẽ có nhiều protein gây viêm và tổn thương trong cơ thể.
Virus cũng tác động đến các mô khác khi giảm ACE2, bao gồm cả tim, nơi có thể xảy ra tổn thương và viêm (viêm cơ tim). Thận, gan và đường tiêu hóa cũng có thể bị thương. Các mạch máu cũng có thể là nơi bị tổn thương.
Trong một bài báo nghiên cứu gần đây, chúng tôi lập luận rằng yếu tố quan trọng quyết định mức độ nghiêm trọng của tổn thương ở bệnh nhân COVID-19 là hoạt tính ANG II cao bất thường.
Thuốc ức chế men chuyển là gì? Chúng có phải là phương pháp điều trị hoặc dự phòng cho SARS-CoV-2 không?
Enzyme chuyển đổi angiotensin (ACE, hay còn gọi là ACE1) là một loại protein khác, cũng được tìm thấy trong các mô như phổi và tim, nơi có ACE2. Thuốc ức chế hoạt động của ACE1 được gọi là thuốc ức chế men chuyển. Ví dụ về những loại thuốc này là ramipril, lisinopril và enalapril. Những loại thuốc này ngăn chặn hoạt động của ACE1 nhưng không chặn ACE2. Trên thực tế, ACE1 và ACE2 có mối quan hệ "âm - dương"; ACE1 làm tăng lượng ANG II, trong khi ACE2 làm giảm ANG II.
Bằng cách ức chế ACE1, các chất ức chế ACE làm giảm mức ANG II. Do vậy, thuốc ức chế men chuyển thường được kê đơn cho bệnh nhân cao huyết áp, suy tim và bệnh thận.
Một nhóm thuốc khác thường được kê đơn gọi là thuốc chẹn thụ thể angiotensin (ARB, ví dụ, losartan, valsartan, v.v.) có tác dụng tương tự như thuốc ức chế ACE và cũng có thể hữu ích trong điều trị COVID-19.
Bằng chứng về tác dụng bảo vệ của thuốc ức chế men chuyển và thuốc chẹn thụ thể angiotensin ở bệnh nhân COVID-19 đã được chỉ ra trong công trình gần đây củaTiến sĩ Rohit Loomba (Giáo sư Y khoa, Đại học California San Diego). Loomba cũng đã bắt đầu một thử nghiệm lâm sàng đa trung tâm (ngẫu nhiên, mù đôi, đối chứng với giả dược) để kiểm tra hiệu quả của ramipril.
Tuy nhiên, chưa có bằng chứng nào cho thấy sử dụng dự phòng các loại thuốc này; chúng tôi không khuyên độc giả dùng những loại thuốc này với hy vọng rằng chúng sẽ ngăn ngừa COVID-19. Bệnh nhân chỉ nên dùng những loại thuốc này theo hướng dẫn của bác sĩ chăm sóc sức khỏe của mình.
Xuân Nguyên
(Nguồn: https://theconversation.com/what-is-the-ace2-receptor-how-is-it-connected-to-coronavirus-and-why-might-it-be-key-to-treating-covid-19-the-experts-explain-136928
Bình luận