La diffusione pandemica del SARS-CoV-2 ha portato, da un lato, a uno sforzo mondiale per sviluppare terapie e vaccini basati sulla meccanica e, dall’altro, alla ricerca di determinare i diffusori e i meccanismi di trasmissione. La melatonina, una molecola multitask, orchestra le risposte di difesa consentendo la corretta attivazione, durata ed entità delle risposte immunitarie innate.

La melatonina è sintetizzata su richiesta dalle cellule immunocompetenti e costitutivamente dai macrofagi residenti, come i macrofagi alveolari. Qui abbiamo studiato se l’espressione di geni rilevanti per l’invasione e l’infezione virale varia in base a un indice genico (MEL-Index) che stima la capacità del polmone di sintetizzare melatonina. Una firma COVID-19 composta da 455 geni di 288 polmoni umani (GTEX, UCSD) è stata correlata con il MEL-Index mediante il test di correlazione di Pearson, l’analisi di arricchimento degli insiemi di geni e lo strumento di rete che integra la connettività tra i geni più espressi, consentendo di confrontare lo stesso insieme di geni in stati diversi. Le tre procedure indipendenti indicano una relazione negativa tra MEL-Index e infezione da SARS-CoV-2. L’ingresso nelle cellule epiteliali AT2 dovrebbe essere ostacolato da una correlazione positiva TMRPSS2 e una correlazione negativa con il gene codificante per la furina, suggerendo un’elaborazione disfunzionale nel picco del virus. Inoltre, il MEL-Index correla negativamente con i geni che codificano le proteine del complesso recettoriale multi-molecolare CD147, il gateway nei macrofagi e in altre cellule immunitarie.

In sintesi, la prospettiva che la melatonina dei polmoni e delle vie respiratorie possa essere un fattore protettivo naturale apre nuove prospettive epidemiologiche e farmacologiche, in quanto punteggi elevati del MEL-Index potrebbero essere predittivi di portatori asintomatici e la melatonina somministrata per via nasale potrebbe prevenire l’evoluzione dei portatori presintomatici.