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Modelo animal novo para COVID-19

Enquanto o coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) continua a devastar o mundo, os cientistas estão procurarando frantically por uma vacina ou a droga nova que opor eficazmente os efeitos letais do vírus isso conduz à doença COVID-19.

Agora, a pesquisa nova do ramo médico da Universidade do Texas em Galveston e publicado sobre a réplica e a doença respiratória das mostras SARS-CoV-2 do bioRxiv* do server da pré-impressão pode ser produzida em macacos verdes africanos usando uma dose muito mais baixa e mais natural de SARS-CoV-2 do que foi empregado em outros estudos não-humanos dos primatas.

Micrografia de elétron nova da exploração de Coronavirus SARS-CoV-2 Colorized de uma pilha apoptotic (verde) contaminada pesadamente com as partículas do vírus SARS-COV-2 (amarelo), isoladas de uma amostra paciente. A imagem capturada no NIAID integrou a instalação de investigação no forte Detrick, Maryland. Crédito: NIAID
Micrografia de elétron nova da exploração de Coronavirus SARS-CoV-2 Colorized de uma pilha apoptotic (verde) contaminada pesadamente com as partículas do vírus SARS-COV-2 (amarelo), isoladas de uma amostra paciente. Imagem capturada na instalação de investigação integrada NIAID (IRF) no forte Detrick, Maryland. Crédito: NIAID

Por que são os modelos animais úteis?

Uma vacina eficaz é a única maneira de assegurar-se de que COVID-19 esteja erradicado totalmente. Uma compreensão detalhada de como o vírus consegue seus efeitos prejudiciais, e da doença própria, é fundamental a construir uma vacina ou uma droga. Tais vacinas precisam de ser testadas nos animais durante estudos pré-clínicos para revelar todos os efeitos severos adversos potenciais e para encontrar uma dosagem eficaz.

Contudo, os vírus SARS-CoV mostram uma propensão a activação imune indesejável depois da imunização com as vacinas do candidato de vários tipos. Estes incluem o vírus inteiro neutralizado, subunidade do DNA recombinante, vírus-como partículas, e vivem vírus atenuado baseado no uso do vector.

O mesmo tipo de reacção de hipersensibilidade ao vírus é considerado igualmente após a indução da infecção em animais experimentais. A similaridade próxima entre SARS-CoV e SARS-CoV-2 encarrega da avaliação cuidadosa de toda a vacina do candidato antes que incorpore experimentações humanas.

Isto, por sua vez, significa que um modelo animal apropriado é essencial ordenar para fora tais complicações imunes antes que tais vacinas estejam liberadas comercialmente. Tais modelos igualmente ajudarão a descobrir os mecânicos da propagação da doença e de interacções vírus-imunes.

Características de um modelo animal ideal

Muitos modelos animais permitem a réplica SARS-CoV-2 e igualmente desenvolvem a doença não-fatal em diferentes graus após a exposição ao vírus através de suas vias respiratórias. Estes incluem ratos, hamster, doninhas, e primatas não-humanos (NHPs).

Cada um destes modelos é útil em umas ou várias maneiras de estudar o vírus e a doença. Contudo, NHPs é mais seguro quando se trata de comparar as respostas do anfitrião à infecção nos seres humanos devido a sua similaridade genética. Isto igualmente é a base da revelação dos reagentes para estudar a resposta imune.

Realizava-se nas semanas recentes que a avaliação a mais adiantada do serviço público de macaques do Rhesus e do cynomolgus foi relatada. A diferença em características clínicas nestes dois NHPs indica uma conformidade maior de alguma espécie comparada a outro, para servir como modelos humanos da infecção de CoV.

Macacos verdes africanos como um modelo SARS-CoV-2

Para os SARS-CoV mais adiantados, os macacos verdes africanos (AGM) apoiaram a réplica viral o mais eficientemente, comparado aos macaques do Rhesus e do Cynomolgus, e somente a réplica significativa mostrada primeira espécie nas vias respiratórias mais baixas após a inoculação com os SARS-CoV. Os resultados da autópsia nestes animais igualmente mostraram as características da doença similares àquela nos seres humanos. Igualmente têm o mesmo receptor viral, ACE2.

Estas características trouxeram-nos à atenção dos pesquisadores no estudo actual. Os animais foram inoculados com um isolado da baixo-passagem de SARS-CoV-2 para testar seu potencial como um modelo para esta infecção. A tensão usada era do primeiro caso clínico em Itália, e do primeiro vírus do clade V a ser usados para induzir a infecção experimental em NHPs.

Os AGM são mostrados para replicate diversos aspectos da doença nos seres humanos, incluindo níveis elevados de réplica viral e de lesões pneumonic. Assim, este é um modelo apropriado para estudar o processo de doença nos seres humanos assim como para seleccionar vacinas potenciais e terapêutica.

Os pesquisadores encontraram que em 0, 2, 3, 4, 5, 7, 9, 12, 15, e 21 dias que seguem a inoculação com o isolado italiano pela instilação intratracheal e intranasal, nenhuns sinais de doença clínicos estiveram encontrados. A imagem lactente era igualmente inconsequente. Três dos animais foram sacrificados no dia 5 mas mostraram alguns sinais da pneumonia com hiperemia.

As secreções nasais mostraram o RNA viral e partículas virais infecciosas em três animais, mas o cotonete retal em um animal mostrou somente vírus infecciosos, quando uns outros dois mostraram o RNA viral. Todos os animais mostraram a presença de ambos no líquido de lavage broncoalveolar, mas não no plasma.

Os marcadores inflamatórios foram aumentados, incluindo IL-8, IL-10, IL-12, e IL-6. O último é um activador de caminhos inflamatórios e prevê a falha respiratória nos seres humanos com COVID-19. Os níveis do fibrinogénio eram altos, como é de acordo com o papel conhecido de IL-6 na síntese do fibrinogénio como uma mudança de fase aguda, e a presença de sangra nos pulmões.

As ajudas do modelo do AGM esclarecem alguns pontos diagnósticos

Totais, os AGM não mostraram os sinais de doença opressivamente, mesmo quando havia umas mudanças nos pulmões e no sangue, mostrando que os animais sofriam a infecção com respostas sistemáticas. A falha de raios X de caixa mostrar mudanças de acordo com as lesões do pulmão tem implicações para a confiança desta técnica de imagem lactente como um método de selecção para seres humanos também. O uso do CT faz a varredura ou a pletismografia poderia ser uma maneira mais segura de visualizar lesões do pulmão nos modelos animais.

Uma segunda luz lateral emocionante é a presença de lesões do intestino em AGM contaminados, como foi notado nos seres humanos também. Isto reflecte a expressão do receptor ACE2 no epitélio do intestino também. Apesar da presença de tal ferimento, havia uns sintomas intestino-relacionados não evidentes, à exceção de uma perda de apetite na maioria de animais em torno do terceiro dia da infecção.

O estudo mostra que a “infecção dos AGM com SARS-CoV-2 conduz à liberação de mediadores inflamatórios com as assinaturas imunes similares como casos humanos.” As mudanças em parâmetros do laboratório e em marcadores da inflamação sublinham o serviço público deste modelo no estudo da resposta do anfitrião a COVID-19.

Observação *Important

o bioRxiv publica os relatórios científicos preliminares que par-não são revistos e, não devem conseqüentemente ser considerados como conclusivos, guia a prática clínica/comportamento saúde-relacionado, ou tratado como a informação estabelecida.

Journal reference:

Woolsey, C. et al. (2020).  Establishment of an African green monkey model for COVID-19. bioRxiv preprint doi: https://doi.org/10.1101/2020.05.17.100289. https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.05.17.100289v1

Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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