A kutatások nyomokat mutatnak arra vonatkozóan, hogy a SARS-CoV-2 hogyan jut be a légzőszövetekbe és hogyan használja ki védekezésünket

Elkezdtük nézni a szövetek sejtjeit, például az orrüreg bélését, a tüdők, és bél, a bejelentett tünetek és a vírus kimutatásának helye alapján. A lehető legjobb információkat akartuk nyújtani a kutatási modellek teljes spektrumában. "

Jose Ordovas-Montanes, Ph.D. a bostoni gyermekkórházban

COVID-19-érzékeny sejtek

A legújabb kutatások azt mutatták, hogy a SARS-CoV-2-hasonlóan a szorosan kapcsolódó SARS-CoV-hez, amely a SARS-járványt okozta, ACE2 nevű receptort használ az emberi sejtekbe való belépéshez, a TMPRSS2 nevű enzim segíti. Ebből Ordovas-Montanes és Shalek és kollégái egy egyszerű kérdést tettek fel:Melyik légzőszervi és bélszöveti sejt fejezi ki az ACE2-t és a TMPRSS2-t?

Ennek a kérdésnek a megválaszolásához a csapat az egysejtes RNS szekvenálás felé fordult, amely azonosítja, hogy körülbelül 20, 000 gén "van" az egyes sejtekben. Azt találták, hogy az emberi légzőszervi és bélsejteknek csak egy kis százaléka, gyakran jóval 10 százalék alatt, hogy az ACE2 és a TMPRSS2 is. Ezek a sejtek három típusba sorolhatók:serlegsejtek az orrban, amelyek nyálkát választanak ki; II. típusú tüdősejtek néven ismert tüdősejtek, amelyek segítenek fenntartani az alveolusokat (a zsákokat, ahol oxigént vesznek fel); és a vékonybélben sorakozó, úgynevezett enterociták egyik típusa, és részt vesz a tápanyagok felszívódásában.

A nem humán főemlősökből vett minták hasonló fogékony sejtek mintázatát mutatták.

"Sok létező légúti sejtvonal nem tartalmazza a sejttípusok teljes keverékét, és hiányozhatnak a releváns típusok, "Ordovas-Montanes megjegyzi." Miután megértette, mely sejtek fertőzöttek, elkezdhet kérdezni, - Hogyan működnek ezek a sejtek? "Van valami ezekben a sejtekben, ami kritikus a vírus életciklusa szempontjából?" Kifinomultabb mobilmodellekkel, jobb szűrővizsgálatokat végezhetünk annak megállapítására, hogy a meglévő gyógyszerek milyen biológiai célokat céloznak meg, lépcsőfokot biztosít egerekbe vagy főemlősökbe. "

Interferon:hasznos vagy káros?

De a tanulmány második megállapítása volt az, ami a legtöbbet érdekli a tudósokat. Felfedezték, hogy az ACE2 gén, amely a SARS-CoV-2 által az emberi sejtekbe való belépéshez használt receptort kódolja, az interferon stimulálja - a szervezet egyik fő védekezőanyaga, amikor vírust észlel. Az interferon valójában magasabb szinteken kapcsolta be az ACE2 gént, potenciálisan új portálokat adva a vírusnak a bejutáshoz.

"Az ACE2 kritikus szerepet játszik az emberek védelmében a különböző típusú tüdőkárosodások során, "jegyzi meg Ordovas-Montanes." Amikor megjelenik az ACE2, ez általában produktív válasz. De mivel a vírus ACE2 -t használ célként, azt feltételezzük, hogy kihasználhatja ezt a normális védelmi választ. "

Interferonok, valójában, a COVID-19 kezelésére használják. Segítenének, vagy többet ártanának, mint használnának? Ez még nem világos.

"Lehet, hogy egyes betegeknél az időzítés vagy az adag miatt, az interferon tartalmazhatja a vírust, míg másokban, az interferon fokozza a fertőzést, -mondja Ordovas-Montanes.-Szeretnénk jobban megérteni, hol van az egyensúly, és hogyan tudjuk fenntartani a produktív vírusellenes választ anélkül, hogy több célsejtet termelnénk a vírus számára. "

ACE -gátlók és citokin viharok

Az eredmények új vizsgálati irányokat is felvethetnek az ACE -gátlókkal kapcsolatban. Ezeket a gyógyszereket gyakran használják a magas vérnyomás kezelésére, amely súlyosabb COVID-19 betegséghez kapcsolódik. Az ACE -gátlók befolyásolják az emberek kockázatát?

"Az ACE és az ACE2 ugyanazon az úton működik, de valójában különböző biokémiai tulajdonságaik vannak, "Ordovas-Montanes figyelmeztet." Ez összetett biológia, de fontos lesz megérteni az ACE -gátlók hatását az emberek fiziológiai válaszára a vírusra. "

Túl korai még megpróbálni a tanulmány eredményeit a "citokin viharhoz" kötni. "szökött gyulladásos válasz, amelyet nagyon beteg COVID-19 betegeknél jelentettek. A citokinek egy vegyi anyagcsalád, amely összegyűjti a szervezet immunválaszát a fertőzések leküzdésére, és az interferon a család része.

"Lehet, hogy citokin vihart látunk, mert az interferon eleinte nem tudta korlátozni a vírust, így a tüdő további segítséget kér. Pontosan ezt próbáljuk most megérteni. "

Jövőbeli irányok

A csapat azt is fel akarja tárni, hogy mit csinál a vírus a célzott sejtekben, valamint gyermekek és felnőttek szövetmintáinak tanulmányozása annak megértése érdekében, hogy a COVID-19 miért jellemzően kevésbé súlyos a fiatalabb embereknél. Tanulmányok folytatódnak a Boston Childrennél Benjamin Raby támogatásával, Orvos, MPH, tüdőgyógyász főorvos, Bruce Horwitz, Orvos, Ph.D., a sürgősségi gyógyászatban, és Scott Snapper, Orvos, PhD, gasztroenterológiai főnök.

Carly Ziegler, Samuel Allon, és Sarah Nyquist, az MIT és a Harvard, és Ian Mbano, az Afrika Egészségügyi Kutatóintézet munkatársai voltak a lap első szerzői Sejt . A vizsgálat a Human Cell Atlas (HCA) Lung Biological Network csoporttal együttműködve készült. A szerzők nem számoltak be egymással versengő érdekekről. A támogatók és a szerzők teljes listáját lásd az újságban.

"Ez hihetetlen közösségi erőfeszítés volt - nemcsak Bostonban, de a világ minden tájáról érkező együttműködőkkel is, akik megosztották publikálatlan adataikat, hogy a lehető leggyorsabban elérhetővé tegyék a potenciálisan releváns információkat, - mondja Shalek, aki társszerzője volt a lapnak Ordovas-Montanes-szel. "Lelkesítő látni, hogy mennyit lehet elérni, ha mindenki összejön egy probléma megoldására."

• Az édesburgonya mikrobiomájával kapcsolatos kutatás fontos lépés a hozam növelésében
• A korlátozó egészségügyi politikák késleltethetik a tuberkulózis diagnosztizálását és kezelését