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L'alta espressione ACE2 sulle cellule di Langerhans durante l'infiammazione ha potuto spiegare il diabete di nuova insorgenza in COVID-19

Un nuovo studio suggerisce che l'infezione SARS-CoV-2 possa essere collegata all'inizio del diabete, via l'infezione di beta celle dell'isolotto pancreatico, che producono l'insulina. Ciò potrebbe spiegare perché i livelli elevati del glucosio sono più comuni in COVID-19 acuto, anche in persone conosciute per essere diabetica nel passato. Lo studio è stato pubblicato nel medRxiv* del " server " della pubblicazione preliminare nel luglio 2020.

ACE2 e la doppia analisi dell'immunofluorescenza dell'insulina in EndoC-βH1 hanno coltivato le celle. Il controllo primario dell'anticorpo dell'isotipo negativo (riguardante l'anticorpo primario ACE2) è indicato in comitato-un. L'insulina (rossa) e ACE2 (verde) sono riferiti in comitato-b e - c, mentre il foglio di prova è riferito in comitato-d. Zummi le immagini sono riferiti dal comitato-e - alla h. Sottoponga a operazioni di disgaggio la barra in comitato - h = µm 15

Tropismo del virus e ricevitori del tessuto

I virus attaccano i tessuti specifici ospite a causa della presenza di ricevitori virali sulle celle in tali tessuti. Il virus SARS-CoV-2, che causa la malattia e la morte polmonari severe in una minoranza significativa dei casi, è conosciuto per legare via la sua glicoproteina della punta della busta al ricevitore (ACE) dell'enzima di conversione dell'angiotensina 2 sulla cellula ospite umana. Questa interazione è, quindi, tasto all'entrata, alla replica ed alla diffusione del virus.

Mentre il virus attacca l'epitelio della galleria di ventilazione e le celle alveolari soprattutto, altri tessuti egualmente mostrano l'espressione ACE2. La ricerca priore indica che la severità della malattia è aumentata con l'età d'avanzamento e di pazienti che già hanno la malattia cardiovascolare, le affezioni polmonari quale la malattia polmonare ostruttiva cronica, o diabete, che può accompagnare l'una o l'altra delle altre due circostanze. I ricercatori hanno notato una relazione bidirezionale fra COVID-19 ed il diabete.

Zucchero di sangue e COVID-19 severo

Più presto, è stato indicato che il controllo difficile dello zucchero di sangue aumenta il rischio di COVID-19 severo. I livelli elevati del glucosio di sangue, veduti spesso in diabete, con un declino nel controllo glycemic con l'inizio dell'infezione, causa un di più alto livello di infiammazione, della funzione alterata di coagulazione e della difficoltà con la respirazione. In generale, questo peggiora la prognosi.

Tuttavia, i pazienti ammessi con l'infezione hanno spesso un'alta glicemia all'ammissione, indipendentemente da se erano già diabetici. Ciò riflette i risultati più iniziali nello scoppio di SAR nel 2003 ed i punti ad un collegamento possibile fra l'infezione ed il diabete della nuova insorgenza.

Lo studio: Espressione ACE2 in pancreas umano

Lo studio corrente ha mirato a studiare l'espressione di ACE2 in celle umane del pancreas, dalle persone non diabetiche come pure in un tipo di celle che producono l'insulina, il EndoC-βH1. Hanno trovato tre tipi delle cellule che esprimono questo ricevitore. Uno è le celle endoteliali o i pericytes hanno trovato in lobuli specifici del pancreas, ma non in tutti.

Ciò che trova è significativa poiché conferma l'avvenimento di dispersione vascolare e di infiammazione endoteliale negli organi multipli infettati con il virus. Ciò promuove la diffusione di infiammazione iniziale localizzata ad un organo e poi determina il peggioramento delle risposte immunitarie.

Lo studio supporta la possibilità di danneggiamento locale dei vasi sanguigni con infiammazione derivando dall'infezione virale delle celle pericytic o endoteliali che esprimono ACE2.

Alcune celle positive ACE2 sono state trovate nelle condotte pancreatiche.

Espressione ACE2 in β-celle

Gli isolotti pancreatici egualmente hanno macchiato il positivo e un sottoinsieme delle celle dell'isolotto è stato situato nel parenchima. Facendo uso dell'immunofluorescenza, hanno trovato che i ricevitori sono stati posizionati preferenziale sulle β-celle che secernono l'insulina. La macchiatura delle β-celle è stata osservata costante in tutti gli esemplari pancreatici dagli stessi diversi e casi differenti.

La trascrizione di ACE2 mRNA egualmente è stata trovata in isolotti pancreatici umani nello stesso sottoinsieme delle β-celle. Ciò conferma la presenza della proteina all'interno delle β-celle. In breve, lo studio corrente indica la presenza del ricevitore in β-celle, rendente li sensibili all'infezione. Ciò è d'accordo con i rapporti recenti dell'infezione in vitro delle cellule di Langerhans umane dal virus.

ACE2 trovato alle posizioni sottocellulari

I ricercatori hanno trovato che macchiare ACE2 era all'interno dei compartimenti sottocellulari. Le spiegazioni possibili per questa comprendono il movimento di ACE2 all'interno delle celle via i endosomes o dei lisosomi dopo l'attivazione; granuli dell'insulina che portano le molecole ACE2 alla membrana cellulare; o la rilevazione di ACE2 solubile dopo la secrezione, dopo la versione proteasi-mediata dai portafili.

Ciò permetterebbe la presenza di ACE2 in compartimenti differenti della cella, particolarmente poiché il virus stesso registra le cellule ospiti via i endosomes o i lisosomi.

Livello ACE2 più su in presenza di infiammazione

I ricercatori hanno trovato quello nelle circostanze dello sforzo, quali i parametri metabolici anormali o l'infiammazione, l'espressione di ACE2 è stata alterata.

Mentre l'esposizione a determinati acidi grassi tossici non è riuscito a produrre il cambiamento significativo, le β-celle hanno esposto ad una miscela delle citochine trovate in diabetici, compreso IL-1β- IFNγ e TNFα, ha mostrato un aumento nei livelli ACE2.

Il ACE2 mRNA è stato aumentato oltre 12 volte in presenza dello sforzo confrontato ai comandi. L'espressione aumentata ACE2 è stata confermata facendo uso dei metodi multipli per misurare il contenuto proteico ed il RNA ACE2 che ordinano i dati.

Quando o IL-1β+IFNγ o con IFNα si è aggiunto alla coltura cellulare delle celle EndoC-βH1, il ACE2 mRNA è andato su da 25 - e 55 volta, rispettivamente. Gli isolotti pancreatici umani egualmente hanno mostrato lo stesso reticolo dell'espressione, ma ad un decimo dell'aumento. In generale, i ricercatori hanno trovato che ACE2 upregulated quando le celle EndoC-βH1 o gli isolotti pancreatici umani sono esposti all'una o l'altra di queste citochine.

Implicazioni

Nel paziente prediabetic, l'ad alto livello della domanda metabolica ed il livello aumentato di infiammazione possono indurre il livello di espressione ACE2 ad aumentare nelle β-celle. Ciò permette l'infezione dal virus, che aumenta il quantum e la velocità di perdita della β-cella. La più ricerca è richiesta di scoprire se il virus mira a queste celle e se questo può piombo al diabete autoimmune in futuro.

Lo studio indica che un insieme delle β-celle nel pancreas umano ACE2 preciso ed è, quindi, vulnerabile all'infezione SARS-CoV-2. Generalmente quando queste celle e cellule di Langerhans umane sono esposte alle citochine rilasciate durante l'infiammazione, l'espressione ACE2 è migliorata.

I nostri dati suggeriscono che ci possa essere un collegamento potenziale fra l'infezione SARS-CoV-2 ed il diabete di nuova insorgenza, che merita l'indagine successiva basata su seguito a lungo termine dei pazienti recuperati dalla malattia Covid-19.

Avviso *Important

il medRxiv 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.

Journal reference:
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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    Thomas, Liji. (2020, July 27). L'alta espressione ACE2 sulle cellule di Langerhans durante l'infiammazione ha potuto spiegare il diabete di nuova insorgenza in COVID-19. News-Medical. Retrieved on January 20, 2022 from https://www.news-medical.net/news/20200727/High-ACE2-Expression-on-pancreatic-islet-cells-during-inflammation-could-explain-new-onset-diabetes-in-COVID-19.aspx.

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