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Induced dysregulation of ACE2 by SARS-CoV-2 plays a key role in COVID-19 severity - 19/03/21

Doi : 10.1016/j.biopha.2021.111363 
Maryam Eskandari Mehrabadi a, Roohullah Hemmati a, b, c, , Amin Tashakor d, e, Ahmad Homaei f, Masoumeh Yousefzadeh g, Karim Hemati h, Saman Hosseinkhani i
a Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Shahrekord University, Sharekord, Iran 
b Biotechnology Research Institute, Shahrekord University, Shahrekord, Iran 
c COVID-19 research group, Faculty of Basic Sciences, Shahrekord Univesity, Shahrekord, Iran 
d Irish Centre for Vascular Biology, Royal College of Surgeons in Ireland, Dublin, Ireland 
e School of Pharmacy and Biomolecular Sciences, Royal College of Surgeons in Ireland, Dublin, Ireland 
f Department of Marine Biology, Faculty of Marine Science and Technology, University of Hormozgan, Bandar Abbas, Iran 
g Department of Biology, Payame Noor University Of Najafabad, Isfahan, Iran 
h Department of Anesthesiology and Pain, Iran University of Medical Sciences, Tehran, Iran 
i Department of Biochemistry, Faculty of Biological Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran 

Correspondence to: Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Shahrekord University, 88186-34141 Shahrekord, Iran.Department of Biology, Faculty of Basic Sciences, Shahrekord UniversityShahrekord88186-34141Iran

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Abstract

Severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2), the cause of COVID-19, is reported to increase the rate of mortality worldwide. COVID-19 is associated with acute respiratory symptoms as well as blood coagulation in the vessels (thrombosis), heart attack and stroke. Given the requirement of angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) receptor for SARS-CoV-2 entry into host cells, here we discuss how the downregulation of ACE2 in the COVID-19 patients and virus-induced shift in ACE2 catalytic equilibrium, change the concentrations of substrates such as angiotensin II, apelin-13, dynorphin-13, and products such as angiotensin (1–7), angiotensin (1–9), apelin-12, dynorphin-12 in the human body. Substrates accumulation ultimately induces inflammation, angiogenesis, thrombosis, neuronal and tissue damage while diminished products lead to the loss of the anti-inflammatory, anti-thrombotic and anti-angiogenic responses. In this review, we focus on the viral-induced imbalance between ACE2 substrates and products which exacerbates the severity of COVID-19. Considering the roadmap, we propose multiple therapeutic strategies aiming to rebalance the products of ACE2 and to ameliorate the symptoms of the disease.

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Graphical Abstract




ga1

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Highlights

Dysregulation of ACE-2 upon the entry of SARS-CoV might lead to COVID-19 severity.
COVID-19 can increase Angiotensin II, Apelin-13 and Dynorphin-13.
COVID-19 can decrease Angiotensin (1–7) and Angiotensin (1–9).
COVID-19 can decrease Apelin-12 and Dynorphin-12.
The treatment of COVID-19 with the analogs of ACE-2 products may be possible.

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Keywords : COVID-19, ACE2, Acute Respiratory Syndrome, Angiotensin, Cardiovascular Disease


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Vol 137

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