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SARS-CoV-2 puede replegar en organoids gástricos pediátricos humanos

Un grupo de investigación diverso del Reino Unido, de la Italia, de la China, y de la Australia estableció una primera cultura organoide gástrica humana ensanchable a través de los escenarios de desarrollo fetales, soportando la hipótesis que el tejido fetal parece ser mucho menos susceptible a la infección del coronavirus 2 de la neumonía asiática (SARS-CoV-2) - especialmente en los primeros tiempos del revelado. Las conclusión se describen en el papel actualmente disponible en el servidor de la prueba preliminar del bioRxiv*.

Micrográfo de electrón nuevo de la transmisión de Coronavirus SARS-CoV-2 de las partículas del virus SARS-CoV-2, aislado de un paciente. La imagen capturada y color-aumentada en el NIAID integró el centro de investigación en el fuerte Detrick, Maryland. Haber: NIAID
Micrográfo de electrón nuevo de la transmisión de Coronavirus SARS-CoV-2 de las partículas del virus SARS-CoV-2, aislado de un paciente. Imagen capturada y color-aumentada en el centro de investigación integrado de NIAID (IRF) en el fuerte Detrick, Maryland. Haber: NIAID

Los modelos del laboratorio que puede reproducir sistemas del complejo in vivo están llegando a ser bastante importantes en ciencias de la vida y desempeñar un papel fundamental cuando los patógeno emergentes con salud pública potencialmente devastadora e impacto económico, apenas como SARS-CoV-2, se investigan.

Cuando se refiere el pandémico de la enfermedad del coronavirus (COVID-19), todavía no está totalmente sin obstrucción cómo la réplica viral gastrointestinal pudo afectar posteriormente al resultado clínico de la infección, a la dinámica de la transmisión en la población, o al revelado de la inmunorespuesta protectora.

Y mientras que se ha demostrado que SARS-CoV-2 habitual está encontrado en las muestras rectales de niños y de adultos afectados, queda ver si el virus puede inducir una infección primaria en el aparato gastrointestinal entero, o si apenas se relaciona en parte con un transporte pasivo del esputo contaminado que proviene las vías respiratorias superiores.

Más importante, la propensión de SARS-CoV-2 a persistir en el aparato gastrointestinal después de que la tolerancia respiratoria completa todavía no se haya aclarado en términos de contagiosidad viral, posiblemente obstaculizando salud pública y las medidas política esenciales para el mando de la enfermedad.

Estas preocupaciones son determinado relevantes en los niños que sufren generalmente una enfermedad respiratoria mucho menos severa cuando están comparados a los adultos, sin importar síntomas gastrointestinales más prominentes que puedan imitar apéndice o un síndrome hyperinflammatory de la descarga eléctrica.

Un grupo de investigación llevó por el Dr. Juan Giuseeppe Giobbe de la Universidad Londres y el Dr. Francisco Bonfante, el delle Venezie de Istituto Zooprofilattico Sperimentale en Italia, estado dirigida para desenredar la susceptibilidad del estómago a la infección SARS-CoV-2 desarrollando un modelo ensanchable punta del laboratorio que reproduce exacto el microambiente gástrico.

Preparando e infectando organoids gástrico-derivados

Para derivar un modelo gástrico in vitro totalmente nuevo del origen fetal, los investigadores caracterizaron inicialmente los tejidos fetales humanos y los compararon posteriormente a la mucosa gástrica obtenida de los pacientes pediátricos que experimentaban cirugía.

Entonces han definido tres grupos específicos del tejido epitelial gástrico basado en madurez de la casquillo del prensaestopas: los estómagos fetales tempranos entre las semanas del poste-concepto 8-15, los últimos estómagos fetales entre las semanas del poste-concepto 17-21, y verdad los estómagos pediátricos.

Después de la caracterización gástrica completa del tejido, este grupo de investigación extrajo criptas glandulares de los estómagos fetales y pediátricos usando la tensión mecánica y almacenadores intermedios que quelataban. Las aproximaciones del transcriptomics fueron empleadas para caracterizar tejidos epiteliales gástricos y gástrico-derivaron organoids en tres escenarios de desarrollo.

Para validar organoids ya mencionados como modelos funcionales del laboratorio de la infección SARS-CoV-2 y de la réplica, las culturas fueron optimizadas para la infección viral en un sistema tridimensional. Se indujo a una polaridad invertida en los organoids gástricos que valorara la infección SARS-CoV-2 con la perturbación mínima y bajo condiciones de estado estacionario.

Por otra parte, el ARN que ordenaba (es decir, una técnica que emplea la siguiente-generación que ordena para comprobar la presencia y la cantidad de ARN en cierta muestra biológica) en organoids no infectados e infectados fue perseguido en cada escenario de desarrollo, así como un análisis del enriquecimiento dentro de la base de datos de fuente abierta del camino de Reactome.

Réplica de SARS-CoV-2 escaso en fetos, pero eficiente en niños

“Colectivamente, establecimos la primera cultura organoide gástrica humana ensanchable a través de escenarios de desarrollo fetales, y soportamos la hipótesis que el tejido fetal parece ser menos susceptible a la infección SARS-CoV-2, especialmente en primeros tiempos del revelado”, los autores del estudio resume sus conclusión.

Por otra parte, también han mostrado que SARS-CoV-2 puede infectar eficientemente el epitelio gástrico en pacientes pediátricos, que implica que el estómago pudo ser un jugador activo en la transmisión fecal-oral de este agente viral supuesto. Real, la réplica de SARS-CoV-2 está aumentando a través de los escenarios de desarrollo de los organoids gástricos.

La susceptibilidad de organoids gástricos pediátricos es evidenciada por la expresión de la nucleoproteína viral en las células que experimentan la muerte celular programada, que es mucho menos el caso en organoids fetales - sugiriendo, a su vez, un rendimiento más bajo de la infección.

Además, el análisis transcriptomic reveló una reacción antivirus natural moderada, pero también la falta de genes diferenciado expresados que pertenecen a la familia del interferón. La expresión de marcadores gástricos (tales como gastrin, somatostatina, pepsinógeno, y el chromogranin A) fue pronunciado más en organoids pediátricos cuando estaba comparado los fetales.

Infección SARS-CoV-2 de organoids gástricos fetales y pediátricos humanos
Infección SARS-CoV-2 de organoids gástricos fetales y pediátricos humanos. a) imágenes del Brillante-campo de los organoids de la invertir-polaridad infectados con SARS-CoV-2 paciente-derivado pediátrico por 2 horas, y detectados en la poste-infección de 48, 72 y 96 h. b) Células infectadas en los organoids invertidos reparados en la poste-infección de 96 h. El panel de la inmunofluorescencia que mostraba el anticuerpo de SARS-CoV-2 Nucleocapsid (NP CoV) en el rojo, células infectadas de marcado (flechas amarillas), hendió el caspase 3 (CCAS3) en blanco, células apoptotic de marcado, actina F (HECHO) en verde y núcleos en el azul (Hoechst). La imagen es representante por lo menos de 5 imágenes organoides similares. Μm de la barra 50 de la escala. c) Detalles infectados de la célula en los organoids invertidos reparados en la poste-infección de 96 h. El panel de la inmunofluorescencia que mostraba el ARN viral J2 (dsRNA) del doble-cabo en el rojo, anticuerpo de SARS-CoV-2 Nucleocapsid (NP CoV) en rojo, hendió el caspase 3 (CCAS3) en blanco, actina F (HECHO) en verde y núcleos en el azul (Hoechst). La escala barra el µm 10. d) Gráfico de la réplica SARS-CoV-2 en organoids fetales y pediátricos de la reverso-polaridad. El rendimiento vivo del virus de organoids de la reverso-polaridad fue titulado por FFA en las células de Vero E6 de los supernatants de la cultura cerco en 0, 24, 48, 72, y 96 horas después de la infección con SARS-CoV-2. La línea de puntos indica el límite de detección más inferior. Los puntos rojos indican únicos puntos de referencias. ± medio SD (N=3).

Una plataforma escalable del laboratorio para la investigación de la droga

“Nuestro sistema organoide gástrico ofrece una herramienta única para caracterizar la réplica de virus y algunas de las consecuencias patológicas asociadas de la infección,” estudian a autores explican la significación de su esfuerzo de la investigación contorneado en papel del bioRxiv.

Además, debido a una comprensión más profunda de los mecanismos patógenos que subrayaban la colonización viral del sistema gastrointestinal, este modelo innovador podía representar una plataforma escalable del laboratorio para desarrollar y probar a candidatos antivirus de la droga contra SARS-CoV-2 para suprimir el vertimiento viral y para parar la extensión de la enfermedad.

“La importancia clínica de nuestras conclusión se relaciona con el fenómeno preocupante del vertimiento prolongado de SARS-CoV-2 del aparato gastrointestinal y pide la investigación adicional para fijar el riesgo de transmisión vertical en mujeres infectadas”, concluye a autores del estudio.

En todo caso, exacto la definición de los sitios anatómicos del objetivo y del rango de edad susceptible será de importancia extrema si debemos ejecutar aproximaciones diagnósticas más sensibles y más sostenibles de la investigación para encontrar a pacientes asintomáticos contagiosos.

Advertencia *Important

el bioRxiv publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

Journal reference:
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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