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SARS-CoV-2 infetta i monociti ed i macrofagi, senza effetto citopatico

La pandemia COVID-19 causata dal coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo ha pregiudicato oltre 30 milione persone universalmente. Provenendo a Wuhan (Cina) alla fine del 2019, il virus ed ha sostenuto oltre 959.000 vite fin qui. Mentre la maggior parte dei pazienti presenti con febbre, la tosse e la fatica, alcune diventano la sindrome di emergenza respiratoria acuta o altre circostanze critiche e spesso interne.

La severità della malattia COVID-19 è collegata per invecchiare e comorbidities, compreso la coronaropatia, il diabete e l'ipertensione. Sebbene il meccanismo della malattia ancora interamente non sia capito, sempre più gli studi mostrano la prova ben fondata per un ruolo significativo nel sistema immunitario. La patofisiologia di COVID-19 conta sull'attivazione del sistema immunitario e della linfopenia, che è un indicatore di prognosi. Una certa prova suggerisce che le celle mieloidi possano partecipare alla patofisiologia COVID-19, direttamente come l'obiettivo del virus o indirettamente.

Un gruppo dei ricercatori dal d'Immunologie diAix-Marsiglia Univ, di infezione di IHU-Méditerranée, di Institut Paoli Calmettes e di Laboratoire, Marsiglia, Francia, esperimenti eseguiti per determinare se SARS-CoV-2 può pregiudicare il compartimento mieloide o infettare i monociti ed i macrofagi.

I monociti sono celle ematopoietiche innate che contribuiscono a mantenere l'omeostasi vascolare ed a determinare le risposte iniziali ai microrganismi durante le infezioni acute. Ci sono i tre sottoinsiemi umani del monocito basati sull'espressione degli antigeni di superficie CD14/CD16. Sono monociti classici+ di CD14- CD16, monociti intermedi+ di CD14+ CD16 e monociti non classici- di CD14+ CD16.

Circa lo studio

Nello studio, pubblicato nel bioRxiv* del " server " della pubblicazione preliminare, 76 pazienti SARS-CoV-2 erano positivo confermato con reazione a catena della transcriptase-polimerasi inversa (RT-PCR). In 48 ore della diagnosi, i pazienti hanno subito le analisi del sangue e cliniche. Le celle mononucleari di sangue periferico (PBMCs) sono state isolate dal sangue di questi pazienti e dai donatori di sangue in buona salute che hanno funto da comandi. Le celle sono state infettate con µl 50 della sospensione del virus SARS-CoV-2.

Il RNA virale è stato estratto dai monociti e dai macrociti ed i livelli di IL-10, di fattore-α di necrosi (TNF) del tumore, di IL380 1β, di interferone (IFN) - β e di crescita di trasformazione (TGF) factor-β1 sono stati quantificati facendo uso dei kit specifici di immunoassay.

SARS-CoV-2 infetta i monociti ed i macrofagi e stimola la versione di citochina. Le celle di Vero E6, i monociti ed i macrofagi monocito-derivati sono stati infettati con sforzo di SARS-CoV-2 IHU-MI3 (0,1 MOI) per 24 o 48 ore. (A) La quantificazione SARS-CoV-2 è stata valutata da RT-PCR, è stata espressa come valori di Ct ed è stata osservata nel rosso in celle infettate, con il nucleo in blu e la F-actina nel verde (N = 3). Le maschere si sono acquistate facendo uso di un microscopio confocale (63x). **** P < 0,0001 facendo uso di ANOVA bidirezionale e la prova della Turchia per post hoc i confronti.
SARS-CoV-2 infetta i monociti ed i macrofagi e stimola la versione di citochina. Le celle di Vero E6, i monociti ed i macrofagi monocito-derivati sono stati infettati con sforzo di SARS-CoV-2 IHU-MI3 (0,1 MOI) per 24 o 48 ore. (A) La quantificazione SARS-CoV-2 è stata valutata da RT-PCR, è stata espressa come valori di Ct ed è stata osservata nel rosso in celle infettate, con il nucleo in blu e la F-actina nel verde (N = 3). Le maschere si sono acquistate facendo uso di un microscopio confocale (63x). **** P < 0,0001 facendo uso di ANOVA bidirezionale e la prova della Turchia per post hoc i confronti.

I monociti ed i macrofagi sono obiettivi di SARS-CoV-2

Lo studio ha indicato che SARS-CoV-2 potrebbe infettare i monociti ed i macrofagi e stimolare la versione di citochina senza alcun effetto citopatico. Il gruppo ha trovato che l'infezione SARS-CoV-2 è stata collegata alla secrezione delle citochine immunoregulatory (IL-6, IL-10, TGF-β) e al upregulation delle molecole di M2-type.

Inoltre, la polarizzazione in vitro del macrofago non ha rappresentato il permissivity SARS-CoV-2, poiché l'infezione nei macrofagi di M2-type e di M1- era simile. Nel gruppo di studio di 76 pazienti COVID-19 con delicato all'espressione clinica severa, tutti i sottoinsiemi di circolazione del monocito sono stati diminuiti, probabilmente dovuto emigrazione massiccia nei tessuti. I monociti da questi pazienti indicati hanno fatto diminuire l'espressione di HLA-DR ed hanno aumentato l'espressione CD163, indipendentemente da stato clinico.

L'infezione SARS-CoV-2 induce il immunoparalysis del host

L'infezione SARS-CoV-2 avvia la produzione delle citochine immunoregulatory, IL-6 e IL-10, in monociti ed in macrofagi e suscita un programma trascrizionale in macrofagi arricchiti con i geni di M2-type. I numeri dei monociti classici, intermedi e non classici sono diminuito in pazienti COVID-19, indipendentemente dal livello della severità. Egualmente hanno espresso i livelli elevati significativamente di CD163, una molecola connessa con il fenotipo immunoregulatory che quella espressa tramite i comandi sani. Tuttavia, HLA-DR è stato diminuito in questi pazienti.

I risultati dello studio portato alla conclusione che SARS-CoV-2 infetta i monociti ed i macrofagi di circolazione ed induce il immunoparalysis del host, così aiutando progressione di malattia COVID-19. Ciò è rievocativa dei risultati precedenti di studio su SARS-CoV-1 che ha mostrato come il virus infetta i macrofagi umani ma non ripiega all'interno delle celle.  Inoltre, i macrofagi di SARS-CoV-1-infected sono stati individuati nei polmoni dei pazienti di SAR.

Gli studi indicano che l'autopsia dei linfonodi e la milza dei pazienti COVID-19 hanno mostrato la presenza di proteina del nucleocapsid SARS-CoV-2 in macrofagi che esprimono CD169. Sebbene sia chiaro che i monociti ed i macrofagi producono le molecole quali ACE2, TMPRSS2 e ADAM17 che contribuiscono a riconoscere ed interiorizzare SARS-CoV-2, la capacità del virus di ripiegare dentro queste celle era ancora poco chiara. Secondo il gruppo di ricerca, i risultati del loro studio supporta l'ipotesi di un'infezione abortita che è simile a SARS-CoV-1 ma distinta dalla replica di MERS-CoV in macrofagi.

“In monociti, SARS-CoV-2 ha suscitato un programma transitorio dominato dal upregulation del gene di IFNα, mentre i macrofagi hanno esibito un programma trascrizionale differenziato che associano i geni infiammatori ed antinfiammatori, che si sono spostati ad un programma antinfiammatorio del tipo di m2.„

Quindi, SARS-CoV-2 infetta i monociti ed i macrofagi ed induce un'attivazione più continua in macrofagi senza effetto citopatico. I risultati egualmente indicano che la risposta dei monociti e dei macrofagi al virus SARS-CoV-2 è più complicata di precedentemente ha pensato ed analizzando i monociti di circolazione, la migrazione massiccia trovata gruppo ai tessuti ed i monociti restanti di sangue nel modo di riparazione. Questa osservazione può mettere certo in evidenza il rischio di complicazione post-COVID-19 per i termini quale fibrosi.

Avviso *Important

il bioRxiv 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:
  • Monocytes and macrophages, targets of SARS-CoV-2: the clue for Covid-19 immunoparalysis Asma Boumaza, Laetitia Gay, Soraya Mezouar, Aïssatou Bailo Diallo, Moise Michel, Benoit Desnues, Didier Raoult, Bernard La Scola, Philippe Halfon, Joana Vitte, Daniel Olive, Jean-Louis Mege bioRxiv 2020.09.17.300996; doi: https://doi.org/10.1101/2020.09.17.300996
Susha Cheriyedath

Written by

Susha Cheriyedath

Susha has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Chemistry and Master of Science (M.Sc) degree in Biochemistry from the University of Calicut, India. She always had a keen interest in medical and health science. As part of her masters degree, she specialized in Biochemistry, with an emphasis on Microbiology, Physiology, Biotechnology, and Nutrition. In her spare time, she loves to cook up a storm in the kitchen with her super-messy baking experiments.

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