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SARS-CoV-2 pode replicate em organoids gástricas pediatras humanos

Um grupo de investigação diverso do Reino Unido, de Itália, de China, e de Austrália estabeleceu uma primeira cultura organoid gástrica humana expansível através das fases desenvolventes fetal, apoiando a hipótese que o tecido fetal parece ser muito menos suscetível à infecção do coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) - especialmente nas fases iniciais de revelação. Os resultados são descritos no papel actualmente disponível no server da pré-impressão do bioRxiv*.

Micrografia de elétron nova da transmissão de Coronavirus SARS-CoV-2 de partículas do vírus SARS-CoV-2, isolada de um paciente. A imagem capturada e cor-aumentada no NIAID integrou a instalação de investigação no forte Detrick, Maryland. Crédito: NIAID
Micrografia de elétron nova da transmissão de Coronavirus SARS-CoV-2 de partículas do vírus SARS-CoV-2, isolada de um paciente. Imagem capturada e cor-aumentada na instalação de investigação integrada NIAID (IRF) no forte Detrick, Maryland. Crédito: NIAID

Os modelos do laboratório do que pode reproduzir sistemas do complexo in vivo estão tornando-se um pouco importantes nas ciências da vida e para jogar um papel essencial quando os micróbios patogénicos emergentes com saúde pública potencial devastador e impacto econômico, apenas como SARS-CoV-2, são investigados.

Quando a pandemia da doença do coronavirus (COVID-19) é referida, não é ainda completamente claro como a réplica viral gastrintestinal pôde subseqüentemente afectar o resultado clínico da infecção, a dinâmica da transmissão na população, ou a revelação da resposta imune protectora.

E quando se demonstrar que SARS-CoV-2 está encontrado habitualmente em amostras retais de crianças e de adultos afetados, permanece ser visto se o vírus pode induzir uma infecção preliminar durante todo o aparelho gastrointestinal inteiro, ou se apenas se relaciona em parte a um transporte passivo do escarro contaminado esse hastes das vias respiratórias superiores.

Mais importante ainda, a propensão de SARS-CoV-2 persistir no aparelho gastrointestinal depois que o afastamento respiratório completo não foi explicado ainda em termos da infectividade viral, possivelmente impedindo da saúde pública e de medidas de política essenciais para o controle da doença.

Estes interesses são particularmente relevantes nas crianças que sofrem geralmente uma doença respiratória muito menos severa quando comparadas aos adultos, apesar de uns sintomas gastrintestinais mais proeminentes que possam imitar a apendicite ou uma síndrome hyperinflammatory de choque.

Um grupo de investigação conduziu pelo Dr. Giovanni Giuseeppe Giobbe do University College Londres e pelo Dr. Francesco Bonfante, o delle Venezie de Istituto Zooprofilattico Sperimentale em Itália, apontado desembaraçar a susceptibilidade do estômago à infecção SARS-CoV-2 desenvolvendo um modelo expansível pioneiro do laboratório que reproduzisse exactamente o microambiente gástrica.

Aprontando e contaminando organoids gástrica-derivados

A fim derivar in vitro um modelo gástrica completamente novo da origem fetal, os pesquisadores caracterizaram inicialmente os tecidos fetal humanos e compararam-nos subseqüentemente à mucosa gástrica obtida dos pacientes pediatras que submetem-se à cirurgia.

Têm definido então três grupos específicos de tecido epitelial gástrica baseado na maturidade da glândula: os estômagos fetal adiantados entre semanas da cargo-concepção 8-15, os estômagos fetal atrasados entre semanas da cargo-concepção 17-21, e rectificam os estômagos pediatras.

Após a caracterização gástrica completa do tecido, este grupo de investigação extraiu criptas glandulares dos estômagos fetal e pediatras usando o esforço mecânico e chelating amortecedores. As aproximações do transcriptomics foram empregadas para caracterizar tecidos epiteliais gástricas e gástrica-derivaram organoids em três fases desenvolventes.

A fim validar organoids acima mencionados como modelos funcionais do laboratório da infecção SARS-CoV-2 e da réplica, as culturas foram aperfeiçoadas para a infecção viral em um sistema tridimensional. Uma polaridade invertida nos organoids gástricas foi induzida avaliar a infecção SARS-CoV-2 com perturbação mínima e sob circunstâncias de estado estacionário.

Além disso, o RNA que arranja em seqüência (isto é, uma técnica que empregasse a próxima geração que arranja em seqüência para verificar a presença e a quantidade de RNA em uma determinada amostra biológica) em organoids não-contaminados e contaminados foi levado a cabo em cada fase desenvolvente, assim como em uma análise do enriquecimento dentro da base de dados do caminho de Reactome do open source.

Réplica de SARS-CoV-2 escasso nos feto, mas eficiente nas crianças

“Colectivamente, nós estabelecemos a primeira cultura organoid gástrica humana expansível através das fases desenvolventes fetal, e nós apoiamos a hipótese que o tecido fetal parece ser menos suscetível à infecção SARS-CoV-2, especialmente nas fases iniciais de revelação”, autores do estudo resume seus resultados.

Por outro lado, igualmente mostraram que SARS-CoV-2 pode eficientemente contaminar o epitélio gástrica em pacientes pediatras, que implica que o estômago pôde ser um jogador activo na transmissão fecal-oral deste agente viral putativo. Realmente, a réplica de SARS-CoV-2 está aumentando através das fases desenvolventes dos organoids gástricas.

A susceptibilidade de organoids gástricas pediatras é evidenciada pela expressão do nucleoprotein viral nas pilhas que submetem-se à morte celular programada, que é muito menos o caso em organoids fetal - sugerindo, por sua vez, uma mais baixa eficiência da infecção.

Além disso, a análise transcriptomic revelou uma resposta antivirosa inata moderado, mas igualmente a falta dos genes diferencial expressados que pertencem à família da interferona. A expressão de marcadores gástricas (tais como o gastrin, o somatostatin, o pepsinogen, e o chromogranin A) foi pronunciado mais em organoids pediatras quando comparado aos fetal.

Infecção SARS-CoV-2 de organoids gástricas fetal e pediatras humanos
Infecção SARS-CoV-2 de organoids gástricas fetal e pediatras humanos. a) imagens do Brilhante-campo dos organoids da inverter-polaridade contaminados com o SARS-CoV-2 paciente-derivado pediatra por 2 horas, e adquiridos em uma cargo-infecção de 48, 72 e 96 h. b) Pilhas contaminadas nos organoids invertidos fixados em uma cargo-infecção de 96 h. O painel da imunofluorescência que mostra o anticorpo de SARS-CoV-2 Nucleocapsid (NP CoV) no vermelho, pilhas contaminadas de marcação (setas amarelas), fendeu o caspase 3 (CCAS3) no branco, em pilhas apoptotic de marcação, em f-actínio (FACTO) no verde e em núcleos no azul (Hoechst). A imagem é representante pelo menos de 5 imagens organoid similares. Μm da barra 50 da escala. c) Detalhes contaminados da pilha nos organoids invertidos fixados em uma cargo-infecção de 96 h. O painel da imunofluorescência que mostra o RNA viral J2 da dobro-costa (dsRNA) no vermelho, anticorpo de SARS-CoV-2 Nucleocapsid (NP CoV) em vermelho, fendeu o caspase 3 (CCAS3) no branco, no f-actínio (FACTO) no verde e nos núcleos no azul (Hoechst). A escala barra o µm 10. d) Gráfico da réplica SARS-CoV-2 em organoids fetal e pediatras da reverso-polaridade. O rendimento vivo do vírus de organoids da reverso-polaridade titrated por FFA em pilhas de Vero E6 dos supernatants da cultura recolhidos em 0, 24, 48, 72, e 96 horas após a infecção com SARS-CoV-2. A linha pontilhada indica o limite de detecção mais baixo. Os pontos vermelhos indicam únicos pontos de dados. ± médio SD (N=3).

Uma plataforma evolutiva do laboratório para a pesquisa da droga

“Nosso sistema organoid gástrica oferece uma ferramenta original caracterizar a réplica dos vírus e algumas das conseqüências patológicas associadas da infecção,” estudam autores explicam o significado de seu esforço da pesquisa esboçado no papel do bioRxiv.

Além, devido a uma compreensão mais profunda dos mecanismos patogénicos que sublinham a colonização viral do sistema gastrintestinal, este modelo inovativo podia representar uma plataforma evolutiva do laboratório para desenvolver e testar candidatos antivirosos da droga contra SARS-CoV-2 para suprimir o derramamento viral e para parar a propagação da doença.

“A importância clínica de nossos resultados relaciona-se ao fenômeno preocupante do derramamento prolongado de SARS-CoV-2 do aparelho gastrointestinal e chama-se para que uma pesquisa mais adicional avalie o risco de transmissão vertical em mulheres contaminadas”, conclui autores do estudo.

Em todo caso, precisamente definir locais anatômicos do alvo e a faixa etária suscetível será da importância máxima se nós devemos executar umas aproximações diagnósticas mais sensíveis e mais sustentáveis da selecção para encontrar pacientes assintomáticos contagiosos.

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:
Dr. Tomislav Meštrović

Written by

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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