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L'affinità dell'entrata delle cellule SARS-CoV-2 varia attraverso le specie differenti ospite

Un nuovo studio dall'India, attualmente disponibile sul bioRxiv* del " server " della pubblicazione preliminare, ha stimato la probabilità e la prontezza del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo per infettare le celle delle specie animali differenti - e rivelatore molte di loro che potrebbero fungere da portafili di malattia.

Coronavirus novello SARS-CoV-2: Questa immagine del microscopio elettronico a scansione mostra SARS-CoV-2 (oggetti rotondi dell

SARS-CoV-2 - Micrografo elettronico della trasmissione delle particelle del virus SARS-CoV-2, isolato da un paziente. Immagine catturata e colore-migliorata alla funzione di ricerca integrata NIAID (IRF) in Detrick forte, Maryland. Credito: NIAID

Pandemia di malattia di Coronavirus (COVID-19) causata da SARS-CoV-2 molto probabilmente provenuto da un pipistrello, che è specie conosciute per harbor una grande selezione dei coronaviruses. E mentre i paesi lottano con le sue conseguenze complesse, gli scienziati intorno al mondo stanno risolvendo le specificità del trattamento di infezione COVID-19.

Già conosciamo le funzioni di quell'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2) come ricevitore per il virus. È fissato alla superficie esterna di varie celle e promuove il trattamento di infezione facilitando l'entrata virale dovuto la sua affinità di ACE2-binding.

Virus SARS-CoV-2 che legano ai ricevitori ACE-2 su una cellula umana, la fase iniziale COVID-19 dell
Virus SARS-CoV-2 che legano ai ricevitori ACE-2 su una cellula umana, la fase iniziale COVID-19 dell'infezione, credito concettuale dell'illustrazione 3D: Kateryna Kon/Shutterstock

Il riconoscimento del ricevitore è un determinante cruciale nell'identificazione l'intervallo ospite e dell'infezione di inter-specie dei virus. Tuttavia, nessuno studio finora ha perseguito il confronto di sequenza ACE2 fra le specie (con la modellistica e la previsione di omologia) per definire la sua interazione esatta con la proteina virale della punta.

Quindi, un gruppo di ricerca dall'India ha mirato a identificare e predire l'entrata virale in specie animali multiple (che fungono da host potenziali) per la valutazione delle differenze possibili nelle sequenze ACE2 che possono correlare con l'entrata virale delle cellule SARS-CoV-2.

“Coronaviruses è notoriamente promiscuo. Migliaia ospite dei pipistrelli di questi tipi senza soccombere alla malattia ed essi sono conosciute per infettare i mammiferi e gli uccelli, compreso i cani, polli, il bestiame, maiali, caponi, pangolini e pipistrelli„, spiegano i ricercatori.

“Ovviamente, questi virus hanno il potenziale di saltare alle nuove specie ed in questo trattamento subisca una mutazione lungo la strada adattarsi al loro nuovo host,„ aggiungono.

Approccio di ricerca

Allo scopo di questo studio, i ricercatori hanno analizzato complessivamente 48 sequenze ACE2 dalle specie mammifere, aviarie e del reptilian, recuperate dal centro nazionale per le repository di informazioni di biotecnologia. Quelle sequenze poi sono state sottoposte all'analisi filogenetica dettagliata (per valutare le relazioni evolutive) e poi reciprocamente sono state confrontate.

Le interazioni complessate fra il virus ed il ricevitore sono state valutate ulteriormente dall'omologia che modella facendo uso di SWISS-MODEL, che è un " server " che permette alla modellistica comparativa automatizzata delle strutture tridimensionali della proteina.

L'analisi statistica per la previsione era una tappa finale, considerante il presupposto che la struttura e la sequenza di ACE2 sono conservate all'interno delle specie a livello. E realmente hanno trovato la prova solida per confermare questi locali.

“Per le specie homo sapiens, abbiamo confrontato intorno 60 sequenze ACE2 ed abbiamo trovato che tutte le sequenze confrontate erano completamente identiche„, diciamo i ricercatori dall'istituto nazionale di biotecnologia animale a Haidarabad, dall'istituto di ricerca veterinario ICAR-Indiano in Izatnagar e dal Consiglio indiano di ricerca agricola a Nuova Delhi, India.

SARS-CoV-2 ed il regno animale

Il DNA e la proteina ordinano le lunghezze di ACE2 diverso nella dipendenza del host. Specificamente, “all'interno della distanza media del gruppo„ - che è il parametro indicativo della variabilità di sequenza di nucleotide all'interno del gruppo - è risultato minimo in perissodattili, seguiti dai primati. Al contrario, era massima fra gli uccelli gallinaceous.

“Questo indica che all'interno del gruppo di primati, tutte le specie considerate sono inclini ugualmente sono infettate con SARS-CoV-2 come esseri umani„, spiegano gli autori di studio nel documento disponibile su bioRxiv.

Nella classe mammifera, la maggior parte delle specie di carnivori, i mammiferi fendere-hooved, i perissodattili, i pangolini ed i primati hanno dimostrato un'alta probabilità dell'entrata virale. Tuttavia, fra i primati, è stato indicato che i babbuini hanno una probabilità molto bassa dell'entrata virale, rivelante le differenze del entro-gruppo.

Ancora, i criceti erano altamente favorevoli per l'entrata virale fra i roditori; per contro, i mouse ed i ratti hanno mostrato una probabilità piuttosto bassa. Fra gli uccelli, le anatre hanno mostrato una probabilità, un media dei polli e un tacchino molto bassi il più alta probabilità dell'entrata virale. Le tartarughe ed i coccodrilli hanno dimostrato una probabilità bassa dell'entrata virale.

Il significato di altri fattori

“La maggior parte delle specie considerate in questo studio hanno mostrato un'alta probabilità dell'entrata virale,„ ha detto gli autori di studio. “Tuttavia, l'entrata virale non è il solo fattore che determini l'infezione in COVID-19, come i caricamenti virali sono risultati alti in pazienti asintomatici„, essi aggiunga.

Malgrado predisposizione virale dell'entrata, i fattori che determinano il grado di infezione e la severità successiva di malattia nel host è comportamento e numero dei contatti, stati di salute di fondo e l'età, ma anche i fattori ambientali quale la temperatura atmosferica, il flusso d'aria, l'umidità e la densità demografica.

Comunque, le previsioni messe avanti da questo studio possono spingerci a seguire molto attentamente determinate specie animali per determinare l'impatto patogeno esatto di SARS-CoV-2, ma anche per accertare della loro capacità di fungere da portafili o disseminatore virali.

Avviso *Important

il bioRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

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Dr. Tomislav Meštrović

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Dr. Tomislav Meštrović

Dr. Tomislav Meštrović is a medical doctor (MD) with a Ph.D. in biomedical and health sciences, specialist in the field of clinical microbiology, and an Assistant Professor at Croatia's youngest university - University North. In addition to his interest in clinical, research and lecturing activities, his immense passion for medical writing and scientific communication goes back to his student days. He enjoys contributing back to the community. In his spare time, Tomislav is a movie buff and an avid traveler.

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