Lo studio oltre a trovare il ruolo critico che i D-amminoacidi svolgono nelle infezioni virali ha anche scoperto che la D-alanina potrebbe anche essere utilizzata come biomarcatore per la gravità della malattia COVID-19.
I risultati dello studio sono stati pubblicati sulla rivista peer reviewed: Biochimica et Biophysica Acta (BBA) – Molecular Basis of Disease (Science Direct By Elsevier)
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0925443922002551
Questo studio ha rivelato le funzioni bidirezionali della d-alanina come biomarcatore e come agente terapeutico per gravi infezioni virali. I livelli ematici di d-amminoacidi sono diminuiti nei topi dopo aver sviluppato una grave infezione virale e questi livelli erano inferiori al normale intervallo di d-amminoacidi nei casi umani gravi di COVID-19.
La d-alanina e altri d-amminoacidi sono biomarcatori che riflettono la gravità dell’infezione da virus dell’influenza A (IAV) e COVID-19 e l’integrazione con d-alanina riduce le conseguenze di gravi infezioni virali.
Raramente sono stati segnalati bassi livelli di d-amminoacido nel sangue. Le quantità di d-amminoacidi sono estremamente basse nel sangue umano di una piccola percentuale rispetto a quelle di l-amminoacidi [8], [25], e i livelli ematici di d-amminoacidi sono ulteriormente diminuiti nei pazienti e nei topi con gravi infezioni virali infezioni.
Il livello di d-alanina nel sangue fluttua con il ritmo circadiano [26], mentre il livello di d-alanina nel sangue osservato nelle infezioni virali gravi è molto inferiore al range normale. In questo studio, i campioni di sangue sono stati costantemente raccolti al mattino e, quindi, le variazioni nei livelli di d-alanina derivano dalle condizioni patologiche piuttosto che dall’orologio circadiano.
I livelli ematici medi riportati di d-alanina durante il giorno e la notte erano rispettivamente di circa 8 e 1,5 μM nei topi e 0,7 e 1,5 μM nell’uomo [27], [28]. I livelli ematici mediani di d-alanina erano 15,7 e 0,95 μM per i topi non infetti e infetti da IAV e 0,93 e 0,40 μM per i pazienti di controllo normali e COVID-19, rispettivamente.
Nonostante l’integrazione, era difficile mantenere il livello di d-alanina nel sangue durante l’infezione fulminante, suggerendo un aumento del consumo. La d-alanina può essere utilizzata per la difesa dell’ospite [13] o per il miglioramento della condizione sistemica come indicato dal mantenimento del peso corporeo o dei livelli ematici di altri d-amminoacidi.
Il meccanismo della d-alanina nella riduzione dei titoli virali e nell’alleviamento delle lesioni polmonari nei topi con infezione da IAV rimane sfuggente. Anche altri d-amminoacidi, inclusa la d-serina, potrebbero avere effetti protettivi nelle infezioni virali e l’uso combinatorio di d-amminoacidi può essere utile.
D’altra parte, la complicazione del diabete può peggiorare la prognosi di COVID-19 [24], potenzialmente attraverso il metabolismo aberrante della d-alanina [10], [29]. Ulteriori studi chiariranno i meccanismi e il trattamento efficace.
I d-amminoacidi sono nutrienti naturali presenti negli alimenti quotidiani o prodotti dal microbiota intestinale [13]. In presenza di una grave infezione virale, l’assunzione di d-amminoacidi dagli alimenti è probabilmente insufficiente o il microbiota deregolato potrebbe non produrre sufficienti d-amminoacidi.
La d-alanina è adatta per la cura di supporto delle infezioni virali, sebbene il suo effetto protettivo fosse limitato. Questo può essere in parte attribuibile alla difficoltà nel mantenere il suo livello nel sangue. La dose di d-alanina dovrebbe essere aggiustata per evitare il suo calo del livello ematico, mentre quantità eccessive di d-amminoacidi potrebbero essere bifasiche [30].
Il monitoraggio del livello di d-alanina nel sangue aiuta a regolare il dosaggio di d-alanina e quindi può massimizzare l’effetto supplementare di d-alanina. Oltre alla d-alanina, anche i livelli ematici di altri d-amminoacidi riflettevano la gravità delle infezioni virali anche dopo l’integrazione con d-alanina.
Per monitorare la sicurezza, l’efficacia del trattamento e l’attività delle infezioni, i livelli ematici di d-amminoacido devono essere misurati dopo l’integrazione di d-alanina.
Ci sono limitazioni a questo studio. Questo studio si basa principalmente su indagini precliniche e gli effetti della d-alanina sono stati testati solo su modelli murini. La coorte clinica era piccola e la presenza di comorbilità può costituire una limitazione nell’interpretazione dei risultati. Per il modello COVID-19 è stato utilizzato un ceppo ancestrale di SARS-CoV-2 e la valutazione su nuove varianti di SARS-CoV-2 potrebbe essere interessante.
I risultati di questo studio forniranno informazioni chiave per le cliniche e la sanità pubblica. Il monitoraggio della d-alanina consente la stratificazione dei pazienti COVID-19 ad alto rischio, rendendo il triage dei pazienti e l’ottimizzazione delle risorse mediche. La fornitura di d-alanina, un nutriente fondamentalmente sicuro, come opzione terapeutica faciliterà la cura del paziente.
Per la prossima pandemia di infezioni virali, la d-alanina potrebbe essere un candidato terapeutico per la pronta applicazione clinica. Saranno promossi studi preclinici e clinici utilizzando la d-alanina come biomarcatore sensibile. Riteniamo che la duplice funzione della d-alanina, come biomarcatore e opzione terapeutica per gravi infezioni virali, sarà utilizzata in modo efficiente in ambito clinico e per la salute pubblica.
