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Estudo interessante em que a espécie pode ser contaminada por SARS-CoV-2

Os pesquisadores no Reino Unido mostraram que o coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) é capaz preferencial de visar uma vasta gama da espécie animal.

Este “tropismo” para pilhas de anfitrião mamíferas levanta interesses sobre a capacidade de SARS-CoV-2 para visar selvagem, o companheiro, ou os animais dos rebanhos animais que poderiam então se transformar reservatórios para o vírus.

A equipe da universidade de Cambridge e do instituto de Pirbright encontrou que a proteína do ponto em SARS-CoV-2 contrata com a enzima deconversão 2 do receptor da pilha de anfitrião (ACE2) através de uma vasta gama de animais, mesmo que o local obrigatório do ponto mostrasse uma variação das entre-espécies em sua composição de ácido aminado.

ACE2 receptor humano, crédito da ilustração: Kateryna Kon/Shutterstock
ACE2 receptor humano, crédito da ilustração: Kateryna Kon/Shutterstock

Os resultados sugerem que diversos animais poderiam ter sido o anfitrião intermediário que permitiu o vírus de saltar de seu anfitrião original aos seres humanos (zoonosis). Igualmente levantam interesses sobre a transmissão potencial do humano-à-animal (zoonosis reverso), que tem a preocupação de implicações para o controlo de enfermidades nos povos, na sanidade animal, e na segurança do alimento.

Uma versão da pré-impressão do papel está disponível no bioRxiv* do server, quando o artigo se submeter à revisão paritária.

Compreendendo o salto aos seres humanos

Desde que SARS-CoV-2 foi identificado como a causa da doença 2019 do coronavirus (COVID-19), o vírus contaminou mais de 8,9 milhões de pessoas e causou mais de 466.000 mortes.

Dado que seu genoma se assemelha àquele de SARS-CoV-1 e outros coronaviruses encontraram nos bastões, SARS-CoV-2 é presumido ter originado igualmente nos bastões. Junto com o pangolin, os bastões foram propor igualmente como um anfitrião intermediário potencial que permitisse o salto aos seres humanos.   

“Contudo, se o vírus espalhou directamente aos seres humanos ou através de um anfitrião intermediário é actualmente obscuro, como é o potencial para que este vírus contamine os animais, os rebanhos animais e os animais selvagens do companheiro que poderiam actuar como reservatórios virais,” escreve a equipe.

Identificar o anfitrião original de SARS-CoV-2 e todos os anfitriões intermediários ajudaria pesquisadores a compreender quando e aonde saltou aos seres humanos, que poderiam ser importantes para riscos futuros de predição e impedimento de umas manifestações mais adicionais de vírus similares ou não relacionados.

Compreender o tropismo do anfitrião de SARS-CoV-2 além da sua escolha de objectivos dos seres humanos igualmente ajudaria a prever o risco de zoonosis reverso.

“Contudo, como extensamente este tropismo da anfitrião-escala ou do receptor estende e os factores moleculars que definem a transmissão atípica aos anfitriões não-humanos permanecem o assunto da investigação intensa,” os pesquisadores dizem.

O domínio ACE2 obrigatório é altamente variável

O local obrigatório para SARS-CoV-2 em ACE2 é altamente variável, e os dados recentes mostraram que o ponto SARS-CoV-2 e as várias proteínas do ponto do coronavirus ligam o mesmo domínio ACE2 para ganhar a entrada viral.

Agora, Bailey e a equipe usaram uma combinação de ensaios e de experiências vivas do vírus para analisar interacções entre SARS-CoV-2 e ACE2 isolada dos seres humanos e outras de 22 espécies vertebradas. A espécie incluiu animais, rebanhos animais, bastões, e animais do companheiro que têm sido associados previamente com as manifestações do coronavirus, incluindo o pangolin.

O estudo encontrou que a proteína do ponto SARS-CoV-2 tem um tropismo relativamente largo para ACE2 nos animais. Os receptors todos no cão, no gato, no coelho, no hamster, no cavalar, no porco, no ovino, no caprino, no búfalo de água, no gado, e no pangolin apoiaram uns níveis mais altos de entrada viral, comparados com o ACE2 humano.

Ao contrário, ACE2 da galinha, peru, e toda a espécie do bastão analisada (o bastão em ferradura, o megabat, e bastão marrom pequeno) apoiaram níveis inferiores da entrada viral do que ACE2 humano.

Formação dos Syncytia depois da expressão do ponto SARS-CoV-2. As pilhas do Effector que expressam a metade de um repórter do luciferase-GFP da separação e de um ponto SARS-CoV-2 foram misturadas com as pilhas de alvo que expressam as proteínas ACE2 dos anfitriões indicados e da metade correspondente do repórter (veja métodos). Um controle do vector somente foi incluído igualmente (pDISPLAY). As micrografia representativas dos syncytia GFP-positivos formados depois do co-cultivo são mostradas. As imagens foram capturadas usando um tonalizador vivo da pilha de Incucyte (sartório).
Formação dos Syncytia depois da expressão do ponto SARS-CoV-2. As pilhas do Effector que expressam a metade de um repórter do luciferase-GFP da separação e de um ponto SARS-CoV-2 foram misturadas com as pilhas de alvo que expressam as proteínas ACE2 dos anfitriões indicados e da metade correspondente do repórter (veja métodos). Um controle do vector somente foi incluído igualmente (pDISPLAY). As micrografia representativas dos syncytia GFP-positivos formados depois do co-cultivo são mostradas. As imagens foram capturadas usando um tonalizador vivo da pilha de Incucyte (sartório).

A utilização de variação da proteína do ponto dos receptors ACE2

Ao comparar o hamster e o rato, a equipe encontrou que as seqüências estreitamente relacionadas em ACE2 estiveram usadas diferentemente pela proteína do ponto SARS-CoV2. O rato ACE2 não apoiou a fusão viral à pilha de anfitrião, visto que o hamster ACE2 fez.

Os pesquisadores dizem que identificaram cinco substituições do ácido aminado no rato ACE2 que reduziria provavelmente o emperramento do ponto RBD. As substituições parariam ACE2 de ter as ligações de hidrogênio, as pontes de sal, e o grupo metílico da lado-corrente necessário para associar com os resíduos do ponto RBD.

“As substituições múltiplas são previstas para inibir o ponto que liga ao rato ACE2 quando comparadas com a proteína estreitamente relacionada do hamster,” diz a equipe. “Nosso encontrar que o hamster que ACE2 permite a entrada de SARS CoV-2 indica que este animal é um modelo apropriado para a infecção,” escreve Bailey e equipe.

Um outro exemplo do uso ACE2 diferencial foi observado entre a espécie estreitamente relacionada do bastão.

Quando nenhumas da fusão viral apoiada ACE2 do bastão ao mesmo grau ACE2 humano fizeram, a proteína do ponto podia distante menos utilizar o bastão em ferradura ACE2 do que era megabat e o bastão marrom pequeno ACE2.

A equipe diz que todo o bastão ACE2 teve as substituições que interromperam o emperramento viral a algum grau, mas era uma substituição chamada E30N que esclareceu provavelmente o emperramento mais danificado ao bastão em ferradura ACE2.

“Uso do receptor SARS-CoV-2 deslocado provavelmente”

Os autores foram surpreendidos encontrar esta falta do tropismo para o bastão ACE2 desde que os estudos têm mostrado previamente que a proteína do ponto SARS-CoV-2 liga o bastão ACE2 com afinidade alta, e a origem viral está aceitada extensamente para ser bastões.

“A ausência de um tropismo significativo para algumas das três proteínas que genetically distintas do bastão ACE2 nós examinamos indicamos que uso do receptor SARS-CoV-2 deslocado provavelmente durante a transmissão zoonotic dos bastões em povos, possivelmente em um reservatório intermediário,” diz a equipe.

Uma investigação mais completa é necessário

Os autores dizem que o estudo mostra que além do que ACE2 humano, SARS-CoV-2 exibe um tropismo largo para ACE2 mamífero.

“Uma investigação mais completa, incluir a fiscalização aumentada do vírus e o desafio experimental detalhado estuda, é exigida para verificar se os animais dos rebanhos animais e do companheiro poderiam actuar como reservatórios para esta doença ou como alvos para o zoonosis reverso,” conclui a equipe.

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:
Sally Robertson

Written by

Sally Robertson

Sally has a Bachelor's Degree in Biomedical Sciences (B.Sc.). She is a specialist in reviewing and summarising the latest findings across all areas of medicine covered in major, high-impact, world-leading international medical journals, international press conferences and bulletins from governmental agencies and regulatory bodies. At News-Medical, Sally generates daily news features, life science articles and interview coverage.

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