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La variante di SARS-CoV-2 D614G migliora l'infettività, la replica e la trasmissione

I ricercatori negli Stati Uniti e nel Giappone hanno intrapreso gli studi che mostrano che una mutazione comune nella proteina della punta del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) - l'agente di sindrome respiratorio acuto severo che causa la malattia 2019 (COVD-19) di coronavirus - migliora l'infettività, la replica e la trasmissione in anticipo del virus.

Lo studio del gruppo di SARS-CoV-2 costruito per harbor la mutazione di D614G ha trovato che questo sforzo è stato ripiegato più efficientemente in celle epiteliali della galleria di ventilazione prossimale umana primaria che il virus del wildtype ha fatto.

In un modello del criceto dell'infezione, lo sforzo di D614G egualmente ha mostrato presto il transmissibility respiratorio molto più veloce della gocciolina che il virus del wildtype dopo l'infezione.

Ralph barico (l'università di North Carolina a Chapel Hill) ed i colleghi dall'università di Wisconsin, dall'università di Tokyo e dall'istituto nazionale delle malattie infettive, Tokyo, dicono che i risultati supportano la necessità di esaminare gli isolati contemporanei SARS-CoV-2 e di identificare periodicamente tutte le nuove varianti con transmissibility e la patogenesi aumentati che possono emergere.

Una versione della pubblicazione preliminare del documento è disponibile sul bioRxiv* del " server ", mentre l'articolo subisce la revisione tra pari.

La sostituzione di D614G non altera il reticolo di fenditura della morfologia di virion SARS-CoV-2 e della proteina di S ma cambia la sensibilità virale agli anticorpi di neutralizzazione. A. Immagine di microscopia elettronica di trasmissione dei virions di D614G e del PESO sulla superficie delle cellule epiteliali della galleria di ventilazione, barra del disgaggio: 200 nanometro. B. Immagini di microscopia elettronica di scansione dei virions di D614G e del PESO sulla superficie delle cellule epiteliali della galleria di ventilazione, barra del disgaggio: 100 nanometro.
La sostituzione di D614G non altera il reticolo di fenditura della morfologia di virion SARS-CoV-2 e della proteina di S ma cambia la sensibilità virale agli anticorpi di neutralizzazione. A. Immagine di microscopia elettronica di trasmissione dei virions di D614G e del PESO sulla superficie delle cellule epiteliali della galleria di ventilazione, barra del disgaggio: 200 nanometro. B. Immagini di microscopia elettronica di scansione dei virions di D614G e del PESO sulla superficie delle cellule epiteliali della galleria di ventilazione, barra del disgaggio: 100 nanometro.

L'importanza della proteina della punta

Da quando i primi casi dell'infezione SARS-CoV-2 sono stati identificati a Wuhan, Cina, tardi l'anno scorso, il virus ha continuato a spazzare il globo ed ora ha infettato più di 33,8 milione di persone ed ha causato più di un milione di morti.

Sebbene la maggior parte della gente che è infettata sviluppi soltanto la malattia delicata o asintomatica, alcune sviluppano le complicazioni severe di salubrità quali i problemi cardiaci, coagulopathy, il colpo, o la sindrome di emergenza respiratoria acuta.

Per guadagnare l'entrata alle cellule ospiti, SARS-CoV-2 usa una struttura di superficie chiamata la glicoproteina della punta per legare l'enzima di conversione dell'angiotensina cellulare umano 2 (ACE2) del ricevitore.

Questa proteina della punta ha, quindi, diventano un centro d'interesse centrale negli studi che mirano a sviluppare i vaccini e le terapie.

Durante la sua diffusione pandemica nelle popolazioni del naïve, un virus può selezionare per le mutazioni che cambiano la sua virulenza, patogenesi, o transmissibility.

Gli studi recentemente hanno identificato la sostituzione di D614G nella glicoproteina della punta come lo sforzo più prevalente di SARS-CoV-2 che circola globalmente.

Tuttavia, gli effetti di questa variante sulla funzione, sulla patogenesi e sul transmissibility di SARS-CoV-2 rimangono poco chiari.

Che cosa i ricercatori hanno fatto?

Per studiare la funzione della sostituzione di D614G nella replica SARS-CoV-2 e nel transmissibility, i ricercatori hanno costruito le varianti che contengono la mutazione di D614G nella proteina della punta come pure una seconda variante che contiene il gene per il nanoLuciferease bioluminescente del reporter (nLuc).

Il gruppo ha confrontato la crescita di wildtype SARS-CoV-2 e la variante di D614G in epithelia nasale umano primario (HNE), in grande epithelia (prossimale) della galleria di ventilazione (LAE) ed in piccolo epithelia della galleria di ventilazione del polmone distale (SAE).

Le culture di D614G-infected HNE e di LAE, ma non le culture di SAE, titoli virali significativamente più alti esibiti che le culture wildtype-infettate.

Le analisi non Xerox di co-infezione eseguite nelle culture di LAE infettate simultaneamente con entrambi i virus hanno indicato che la variante di D614G è diventato dominante nelle culture, se il virus del wildtype era originalmente presente ad un 1:1 o ad un rapporto di 10:1 sopra il mutante di D614G.

“Questi dati suggeriscono che la sostituzione di D614G migliori la forma fisica della replica SARS-CoV-2 nelle celle epiteliali primarie, con un profondo vantaggio nelle celle epiteliali superiori delle vie respiratorie in nasale e grande epithelia (prossimale) della galleria di ventilazione,„ dica barico ed i colleghi.

Dopo, il gruppo ha eseguito lo scansione e la microscopia elettronica di trasmissione per visualizzare i virions presenti sulla superficie delle colture cellulari umane primarie della galleria di ventilazione. Nessuna differenza significativa nella morfologia di virion o nel numero delle proteine della punta è stata osservata fra i due virus.

Ulteriore analisi ha rivelato più differenze fra i virus

I ricercatori hanno usato il wildtype di codifica recombinante d'espressione SARS-CoV-2 o la punta di D614G per misurare l'attività di neutralizzazione dell'anticorpo nei campioni del siero prelevati dai mouse vaccinati con la punta D614 (wildtype).

Ciò ha rivelato che i valori inibitori mezzo massimi di diluizione dei campioni contro il virus di D614G erano fra 0,8 e 5,1 volte più superiore a contro il virus del wildtype, indicante che la variante di D614G rende SARS-CoV-2 più sensibile agli anticorpi di neutralizzazione.

Transmissibility respiratorio di valutazione della gocciolina

Per valutare il ruolo della variante di D614G nel transmissibility respiratorio della gocciolina SARS-CoV-2, i ricercatori hanno installato otto coppie i criceti, ciascuno che comprende un criceto del naïve accanto ad un animale infettato il 1 giorno che segue l'infezione.

Sia il wildtype che i virus di D614G sono stati trasmessi efficientemente ai criceti del naïve. Ai 4 e 6 giorni che seguono l'infezione, i criceti infettati ed i criceti esposti hanno esibito i simili titoli virali, indipendentemente cui dal virus erano stati infettati con.

Tuttavia, cinque di otto criceti esposti al gruppo di D614G-infected hanno mostrato l'infezione ed hanno avuti spargimento virale rilevabile il giorno 2, mentre quelli esposti al gruppo wildtype-infettato non hanno mostrato infezione o spargimento virale. Ciò suggerisce che la variante di D614G sia trasmessa molto più rapidamente fra i criceti via le goccioline e gli aerosol che il tipo selvaggio virus è.

“Il nostro studio ha dimostrato la sostituzione di SARS-CoV2 D614G migliora l'infettività, forma fisica della replica e la trasmissione in anticipo,„ conclude i ricercatori.

“I nostri dati supportano la necessità critica di esaminare periodicamente gli isolati contemporanei SARS-CoV-2 attraverso il globo ed identificare l'emergenza di nuove varianti con la trasmissione e la patogenesi aumentata e/o antigenicità alterata, particolarmente poichè i livelli di immunità umana del gregge e gli interventi alterano le forze selettive che gestiscono sopra il genoma,„ consiglia il gruppo.

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:
Sally Robertson

Written by

Sally Robertson

Sally first developed an interest in medical communications when she took on the role of Journal Development Editor for BioMed Central (BMC), after having graduated with a degree in biomedical science from Greenwich University.

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