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A variação de SARS-CoV-2 D614G aumenta a infectividade, a réplica e a transmissão

Os pesquisadores nos Estados Unidos e no Japão conduziram um estudo que mostra que uma mutação comum na proteína do ponto do coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) - o agente que causa a doença 2019 do coronavirus (COVD-19) - aumenta a infectividade, a réplica, e a transmissão adiantada do vírus.

O estudo da equipe de SARS-CoV-2 projetado para abrigar a mutação de D614G encontrou que esta tensão replicated mais eficientemente em pilhas epiteliais da via aérea proximal humana preliminar do que o vírus do wildtype fez.

Em um modelo do hamster da infecção, a tensão de D614G igualmente mostrou um transmissibility respiratório muito mais rápido da gota do que o vírus do wildtype logo depois da infecção.

Ralph Baric (a universidade de North Carolina em Chapel Hill) e os colegas da universidade de Wisconsin, universidade do Tóquio, e do instituto nacional de doenças infecciosas, Tóquio, dizem que os resultados apoiam a necessidade de rever os isolados SARS-CoV-2 contemporâneos e de identificar periòdicamente todas as variações novas com transmissibility e patogénese aumentados que podem ter emergido.

Uma versão da pré-impressão do papel está disponível no bioRxiv* do server, quando o artigo se submeter à revisão paritária.

A substituição de D614G não altera o teste padrão da segmentação da morfologia do virion SARS-CoV-2 e da proteína de S mas muda a sensibilidade viral aos anticorpos de neutralização. A. Imagem da microscopia de elétron de transmissão de virions do PESO e do D614G na superfície da pilha epitelial da via aérea, barra da escala: 200 nanômetro. B. Imagens da microscopia de elétron da exploração de virions do PESO e do D614G na superfície da pilha epitelial da via aérea, barra da escala: 100 nanômetro.
A substituição de D614G não altera o teste padrão da segmentação da morfologia do virion SARS-CoV-2 e da proteína de S mas muda a sensibilidade viral aos anticorpos de neutralização. A. Imagem da microscopia de elétron de transmissão de virions do PESO e do D614G na superfície da pilha epitelial da via aérea, barra da escala: 200 nanômetro. B. Imagens da microscopia de elétron da exploração de virions do PESO e do D614G na superfície da pilha epitelial da via aérea, barra da escala: 100 nanômetro.

A importância da proteína do ponto

Desde que os primeiros exemplos da infecção SARS-CoV-2 foram identificados em Wuhan, China, tarde no ano passado, o vírus continuaram a varrer o globo e tem contaminado mais de 33,8 milhões de pessoas e tem causado agora mais de um milhão de mortes.

Embora a maioria de povos que se tornam contaminados desenvolvam somente a doença suave ou assintomática, alguns desenvolvem complicações severas da saúde tais como problemas cardíacos, coagulopathy, curso, ou a síndrome de aflição respiratória aguda.

Para ganhar a entrada às pilhas de anfitrião, SARS-CoV-2 usa uma estrutura de superfície chamada a glicoproteína do ponto para ligar a enzima deconversão 2 do receptor celular humano (ACE2).

Esta proteína do ponto tem, tornam-se conseqüentemente um foco de interesse central nos estudos que apontam desenvolver vacinas e as terapias.

Durante sua pandemia espalhada em populações do naïve, um vírus pode seleccionar para as mutações que mudam seu virulência, patogénese, ou transmissibility.

Os estudos têm identificado recentemente a substituição de D614G na glicoproteína do ponto como a tensão a mais predominante de SARS-CoV-2 que circula global.

Contudo, os efeitos desta variação na função, na patogénese, e no transmissibility de SARS-CoV-2 permanecem obscuros.

Que os pesquisadores fizeram?

Para investigar a função da substituição de D614G na réplica SARS-CoV-2 e no transmissibility, os pesquisadores projectaram as variações que contêm a mutação de D614G na proteína do ponto, assim como uma segunda variação que contem o gene para o nanoLuciferease bioluminescent do repórter (nLuc).

A equipe comparou o crescimento do wildtype SARS-CoV-2 e a variação de D614G no epithelia nasal humano preliminar (HNE), no grande epithelia (proximal) da via aérea (LAE), e no epithelia pequeno da via aérea do pulmão longe do ponto de origem (SAE).

As culturas de D614G-infected HNE e de LAE, mas não as culturas do SAE, titers virais significativamente mais altos exibidos do que as culturas wildtype-contaminadas.

Os ensaios competitivos da co-infecção executados nas culturas de LAE contaminadas simultaneamente com ambos os vírus mostraram que a variação de D614G se tornou dominante nas culturas, se o vírus do wildtype estava originalmente actual em um 1:1 ou em uma relação do 10:1 sobre o mutante de D614G.

“Estes dados sugerem que a substituição de D614G aumente a aptidão da réplica SARS-CoV-2 nas pilhas epiteliais preliminares, com uma vantagem marcada nas pilhas epiteliais das vias respiratórias superiores em nasal e grande epithelia (proximal) da via aérea,” diga Baric e colegas.

Em seguida, a equipe executou a exploração e a microscopia de elétron de transmissão para visualizar os virions actuais na superfície de culturas celulares humanas preliminares da via aérea. Nenhuma diferença significativa na morfologia do virion ou no número de proteínas do ponto foi observada entre os dois vírus.

A análise mais aprofundada revelou mais diferenças entre os vírus

Os pesquisadores usaram o wildtype SARS-CoV-2 de codificação de recombinação nLuc-expressando ou o ponto de D614G para medir a actividade da neutralização do anticorpo nas amostras do soro tomadas dos ratos vacinados com (wildtype) ponto D614.

Isto revelou que os valores inibitórios metade-máximos da diluição das amostras contra o vírus de D614G estavam entre 0,8 e 5,1 vezes mais altamente do que contra o vírus do wildtype, indicando que a variação de D614G faz SARS-CoV-2 mais sensível aos anticorpos de neutralização.

Transmissibility respiratório de avaliação da gota

Para avaliar o papel da variação de D614G no transmissibility respiratório da gota SARS-CoV-2, os pesquisadores estabelecem oito pares de hamster, cada um que compreende um hamster do naïve ao lado de um animal contaminado 1 dia que segue a infecção.

O wildtype e os vírus de D614G foram transmitidos eficientemente aos hamster do naïve. Em 4 e 6 dias que seguem a infecção, os hamster contaminados e os hamster expor exibiram os titers virais similares, apesar que do vírus tinham sido contaminados com.

Contudo, cinco de oito hamster expor ao grupo de D614G-infected mostraram a infecção e tiveram o derramamento viral detectável no dia 2, quando aqueles expor ao grupo wildtype-contaminado não mostraram nenhum infecção ou derramamento viral. Isto sugere que a variação de D614G esteja transmitida muito mais rapidamente entre hamster através das gotas e aerossóis do que o tipo selvagem vírus é.

“Nosso estudo demonstrou a substituição de SARS-CoV2 D614G aumenta a infectividade, aptidão da réplica, e a transmissão adiantada,” conclui os pesquisadores.

“Nossos dados apoiam a necessidade crítica de rever periòdicamente os isolados SARS-CoV-2 contemporâneos através do globo e para identificar a emergência de variações novas com transmissão e patogénese aumentada e/ou antigenitura alterada, especialmente como os níveis de imunidade humana do rebanho e as intervenções alteram as forças selectivas que operam sobre o genoma,” recomenda a equipe.

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:
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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