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O ser humano modelo dos cientistas CMV-induziu a microcefalia usando organoids do cérebro

Uma cidade do cientista da esperança é uma etapa mais perto de descobrir o que enfraquece um micróbio patogénico que pareça fazer com que os bebês sejam carregados com cabeças anormalmente pequenas.

Interessante, toma o estudo de “mini cérebros” para compreender porque determinados bebês por nascer contaminados com cytomegalovirus (CMV) entram no mundo com cérebros encolhidos, disse Yanhong Shi, Ph.D., autor superior do estudo novo, director da divisão da pesquisa da biologia de célula estaminal e professor de Herbert Horvitz na neurociência na cidade da esperança.

Nos Estados Unidos, a causa a mais comum de defeitos congénitos infeccioso-relacionados é CMV. Aproximadamente 1 em 5 bebês com infecção CMV congenital terá defeitos congénitos ou outros problemas de saúde a longo prazo. Entre aquelas circunstâncias congenitais é a microcefalia, ou as cabeças anormalmente pequenas, um interesse que muitas matrizes em breve-a-ser tiveram durante a manifestação 2015 de Zika. Contudo, CMV são um culpado distante mais comum para a microcefalia, Shi disse.

“Nós estamos entre o primeiro para modelar a microcefalia CMV-induzida ser humano usando organoids do cérebro. Esta é uma primeira etapa a um dia que estuda umas complicações neurológicas mais complexas tais como a doença de Alzheimer e a doença de Parkinson,” Shi disse, adicionando que os organoids muito mais desenvolvidos do cérebro, como os mini cérebros estão sabidos mais popular, é necessário para que os cientistas estudem as doenças de sistema nervoso complexas que se tornam mais tarde na vida.

O estudo, publicado na pilha relata a medicina o 25 de março, resolve um problema que aturda cientistas por décadas - como criar um modelo experimental que possa imitar as complexidades do cérebro humano a fim estudar desordens neurológicas. Até recentemente, os cientistas foram contidos a estudar o problema na maior parte em modelos bidimensionais em um prato de petri porque não poderiam replicate muitas características chaves de desordens neurológicas nos modelos animais. Notàvel, os animais não podem ser usados para estudar o ser humano CMV (HCMV) - desordens específicas do cérebro porque a doença é específica aos seres humanos.

Shi e seus colegas, contudo, encontrados que uma tensão de HCMV chamou TB40/E pareceram replicate que HCMV faz ao cérebro por nascer de um bebê na transição entre o primeiro e segundo trimestre. Os organoids do cérebro de TB40/E-infected eram significativamente menores do que os modelos de controle. Dos 10 genes que foram reduzidos, três foram relacionados à sinalização do cálcio, uma indicação que as conexões do cérebro não estavam feitas e que a rede elétrica do cérebro não estava funcionando correctamente. Um teste mais adicional mostrou que TB40/E afectou os genes críticos envolvidos na revelação do cérebro, incluindo responsáveis para a revelação do hipocampo, o centro de aprendizagem e a memória.

Uma estratégia organoid similar pode ser usada para compreender como a infecção pelo vírus SARS-CoV-2 conduz a COVID-19 de modo que nós possamos testar terapias potenciais para a doença.”

Guoqiang Sun, Ph.D., autor principal do estudo e um cientista do pessoal no departamento da biologia desenvolvente e de célula estaminal no instituto de investigação de Beckman da cidade da esperança

Para tomar ao estudo uma etapa mais adicional, Shi e seus colegas colaboraram através das disciplinas com o diamante de Don, Ph.D., professor no departamento da hematologia & da transplantação Hematopoietic da pilha na cidade da esperança. O diamante tem estudado CMV por três décadas e está desenvolvendo vacinas para impedir a infecção CMV congenital.

A cidade de cientistas da esperança testou o que poderia um dia impedir ou diminuir os defeitos congénitos criados pela microcefalia HCMV-induzida. Introduziram um anticorpo protector do sistema imunitário actualmente durante o processo de desenvolvimento no laboratório do diamante. Quando testado no modelo organoid do cérebro, pareceu que a intervenção adiantada com estes “anticorpos de neutralização” pode impedir ou reduzir as conseqüências as mais severas da infecção de HCMV.

“Agora que nós temos um modelo que replicates como a microcefalia HCMV-induzida acontece, nós podemos usá-la para testar agentes antivirosos,” Shi disse. “Nós podemos agora começar procurar soluções do real-mundo.”

Source:
Journal reference:

Sun, G., et al. (2020) Modeling Human Cytomegalovirus-Induced Microcephaly in Human iPSC-Derived Brain Organoids. Cell Reports Medicine. doi.org/10.1016/j.xcrm.2020.100002.