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Lo studio suggerisce il nuovo approccio terapeutico per attenuare gli effetti di infezione virale prenatale di Zika

Il centri per il controllo e la prevenzione delle malattie degli Stati Uniti recentemente ha concluso che l'infezione virale di Zika in donne incinte può arrestare lo sviluppo neonatale del cervello, piombo ai bambini sopportati con le teste anormalmente piccole, una circostanza conosciuta come microcefalia. Ora, per la prima volta, i ricercatori alla scuola di medicina di San Diego dell'università di California hanno determinato un modo l'infezione di Zika che può danneggiare le cellule cerebrali di sviluppo. Lo studio, pubblicato il 6 maggio in cellula staminale delle cellule, egualmente mostra che quello inibire questo meccanismo diminuisce il danno della cellula cerebrale, suggerente un nuovo approccio terapeutico ad attenuare gli effetti di infezione virale prenatale di Zika.

Facendo uso di un 3D, stacchi al il modello dal gambo basato a cella di un cervello umano di primo acetonide, il gruppo ha scoperto che Zika attiva TLR3, della molecola delle cellule umane un uso normalmente difendere contro i virus d'invasione. A sua volta, TLR3 iper-attivato spegne i geni di che le cellule staminali hanno bisogno per specializzarsi nelle cellule cerebrali ed accende i geni che avviano il suicidio delle cellule. Quando i ricercatori hanno inibito TLR3, il danno di cellula cerebrale è stato diminuito in questo modello organoid.

“Tutti abbiamo un sistema immunitario innato che si è evoluto specificamente per combattere fuori i virus, ma qui i giri del virus che molto lo stesso meccanismo di difesa contro di noi,„ ha detto l'autore il Rana senior di Tariq, il PhD, professore della pediatria alla scuola di medicina di Uc San Diego. “da TLR3 d'attivazione, il virus di Zika blocca i geni che dicono le cellule staminali di svilupparsi nelle varie parti del cervello. Le buone notizie sono che abbiamo inibitori TLR3 che possono fermare questo dall'avvenimento.„

Nello studio, il gruppo del Rana in primo luogo si è assicurato che il loro modello organoid fosse vero rappresentativo del cervello umano di sviluppo in anticipo. Hanno trovato che le cellule staminali del modello si differenziano (specializzi) nelle varie celle del cervello allo stesso modo che fanno nel primo acetonide dello sviluppo umano. I ricercatori egualmente hanno confrontato i reticoli dell'attivazione del gene in celle organoid ad un database di informazioni genetiche del cervello umano. Hanno trovato che, geneticamente parlando, il loro modello organoid ha somigliato molto attentamente al tessuto cerebrale fetale ad una post-concezione di otto - nove settimane.

Quando il gruppo ha aggiunto una varietà virale di Zika del prototipo al modello del cervello 3D, il organoid si è restretto. I cinque giorni dopo l'infezione, i organoids sani e derisione-infettati del cervello avevano coltivato una media di 22,6 per cento. Al contrario, i organoids Zika-infettati erano diminuito nella dimensione dai 16 per cento essere in media.

Il gruppo del Rana egualmente ha notato che il gene TLR3 è stato attivato nei organoids infettati da virus di Zika. TLR3 è una proteina ha trovato entrambi dentro e fissato all'esterno delle celle. Il processo di TLR3 soltanto è di fungere da antenna, percepente il RNA a doppia elica specifico ai virus. Quando il RNA virale lega TLR3, dà dei calci fuori ad una risposta immunitaria. Per fare quella, le guide TLR3 attivano molti geni differenti che aiutano nel combattimento dell'infezione. Tuttavia, in cellule cerebrali di sviluppo, i ricercatori hanno trovato che attivazione TLR3 egualmente influenza 41 gene che aggiungono ad un doppio whammy in questo modello - differenziazione diminuita della cellula staminale nelle cellule cerebrali e nel suicidio aumentato delle cellule, un processo sotto controllo con attenzione conosciuto come il apoptosis.

Per determinare se l'attivazione TLR3 potrebbe essere la causa dal del restringimento organoid indotto Zika - e quindi forse della microcefalia - o soltanto di un sintomo di, il gruppo del Rana ha trattato alcuni dei organoids infettati con un inibitore TLR3. Hanno trovato che l'inibitore TLR3 ha temperato significativamente gli effetti severi dei virus di Zika su salubrità della cellula cerebrale e sulla dimensione organoid, sottolineando il ruolo di TLR3 che collega l'infezione e la lesione cerebrale. Tuttavia, i organoids trattati non erano perfetti. Come provato dai loro organoids infettati ma trattati non lisci delle superfici esterne, ancora ha incontrato più morte e rottura delle cellule che i organoids non infetti.

Mentre promette, questa ricerca è stata condotta soltanto in celle del mouse e dell'essere umano che crescono in laboratorio finora. Inoltre, la varietà virale di Zika utilizzata in questo studio (MR766) è provenuto nell'Uganda, mentre lo scoppio corrente di Zika in America Latina comprende uno sforzo leggermente differente che è provenuto in Asia.

“Abbiamo usato questo modello 3D dello sviluppo iniziale del cervello umano per contribuire a trovare un meccanismo da cui il virus di Zika causa la microcefalia in feti di sviluppo,„ Rana abbiamo detto, “ma anticipiamo che altri ricercatori ora egualmente useranno questo stesso sistema evolutivo e riproducibile per studiare altri aspetti dell'infezione e per verificare la terapeutica potenziale.„

Source:

University of California, San Diego Health Sciences