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Os modelos Fetal do cérebro podiam prever resultados neurodevelopmental da exposição COVID-19

Os pesquisadores nos Estados Unidos e a Suécia criaram modelos personalizados do microglia fetal do cérebro para investigar os efeitos da infecção materna no cérebro tornando-se, incluindo a infecção com coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2) - o agente que causa a doença 2019 do coronavirus (COVID-19).

O Microglia é macrófagos encontrados no tecido de cérebro que joga um papel chave no neurodevelopment, mas a escorva microglial fetal imprópria ou “treinou a imunidade” em conseqüência da exposição a dentro - a activação imune do utero pode levantar um risco ao cérebro fetal tornando-se.

Agora, os pesquisadores do Hospital Geral de Massachusetts e o instituto de Karolinska em Éstocolmo mostraram que as pilhas mononuclear sangue-derivadas do cabo de cordão umbilical (Cb-MNCs) podem fornecer um modelo não invasor, particularizado da escorva microglial do cérebro fetal.

Os pesquisadores demonstram a aplicação desta aproximação gerando o microglia das pilhas que tinham sido expor e não expostas à infecção SARS-CoV-2 materna.

“Estes modelos devem facilitar introspecções novas na revelação fetal do cérebro no ajuste de exposições maternas, incluindo mas não limitado à infecção SARS-CoV-2,” diga Andrea Edlow (Hospital Geral de Massachusetts) e colegas.

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

Caracterização funcional do engulfment de Synaptosome dos Cb-iMGs em um modelo in vitro da poda synaptic. (a) Diagrama esquemático total do ensaio synaptosome quantitativo pHrodo-etiquetado da fagocitose por Cb-iMGs. (b) Imagens vivas do tempo real do representante no fase-contraste/modo de folha de prova vermelho da fluorescência que mostra a tomada celular e (c) o canal vermelho da fluorescência apenas de tomada etiquetada dos synaptosomes do pHrodo (vermelho) - após a barra da escala de 5 H.: μm 60 (opinião ampliada mostra das caixas de tragar o Cb-iMG).
Caracterização funcional do engulfment de Synaptosome dos Cb-iMGs em um modelo in vitro da poda synaptic. (a) Diagrama esquemático total do ensaio synaptosome quantitativo pHrodo-etiquetado da fagocitose por Cb-iMGs. (b) Imagens vivas do tempo real do representante no fase-contraste/modo de folha de prova vermelho da fluorescência que mostra a tomada celular e (c) o canal vermelho da fluorescência apenas de tomada etiquetada dos synaptosomes do pHrodo (vermelho) - após a barra da escala de 5 H.: μm 60 (opinião ampliada mostra das caixas de tragar o Cb-iMG).

As várias exposições diferentes podem provocar dentro - a activação imune do utero

Em - a activação imune do utero pode ser provocada pelas exposições que variam das circunstâncias metabólicas ao esforço e à infecção, com impactos adversos potenciais no feto tornando-se durante a gravidez.

Em particular, alguns estudos sugeriram que as infecções virais e bacterianas maternas pudessem ser associadas com os resultados neurodevelopmental adversos entre a prole.

Embora os processos que são a base destes resultados adversos permanecessem obscuros, a escorva microglial para um fenótipo pro-inflamatório e uma alteração subseqüente da poda synaptic foi propor como um mecanismo potencial.

“O papel fundamental de pilhas mononuclear, incluindo macrófagos, na patogénese COVID-19, sugere que o risco potencial ao microglia fetal expor exija a investigação,” diz Edlow e colegas.

Contudo, não há actualmente nenhum biomarkers ou modelo para dentro - a escorva microglial do utero que pôde ajudar a identificar os infantes os mais vulneráveis aos problemas neurodevelopmental porque o microglia é inacessível no feto e depois do nascimento.

Previamente, os pesquisadores criados e validaram modelos adultos personalizados da poda microglia-negociada reprogramming pilhas microglial induzidas das pilhas mononuclear do sangue periférico (PBMCs) e analisando as com as sinapses isoladas (synaptosomes) derivadas das culturas neurais diferenciadas das células estaminais pluripotent induzidas.

Adaptando este método precedente para a aplicação aos Cb-MNCs

Agora, a equipe testou se este método pode ser adaptado e aplicado aos Cb-MNCs derivados das gravidezes expor e não expostas a SARS-CoV-2, para desenvolver os modelos do microglia fetal do cérebro que são originais a cada neonate.

Os pesquisadores mostraram que os Cb-MNCs poderiam ser reprogrammed para criar modelos paciente-específicos neonatal da poda synaptic microglia-negociada.

A equipe relata que microglia-como as pilhas derivadas dos Cb-MNCs que tinham sido expor e não exposto a SAR-CoV-2 expressou marcadores microglial canônicos e teve morfologias de variação com graus diferentes de ramificação.

Isto reflecte potencial uma escala dos estados diferentes da activação que podem ser molestados em sistemas experimentais, diz Edlow e colegas.

Importante, a equipe viu que o microglia induzido phagocytosed os synaptosomes, sugerindo que este poderia igualmente ocorrer no cérebro se tornando.

Que são as implicações do estudo?

“Este trabalho sugere o potencial para que as pilhas mononuclear do sangue do cordão umbilical servam como um biomarker não invasor, personalizado da escorva microglial do cérebro fetal,” escreva os pesquisadores.

A equipe diz que isso que estende seu trabalho com o PBMCs adulto ao cabo que os modelos microglial sangue-derivados permitirão os modelos rápidos, evolutivos que podem ser usados para investigar o risco de anomalias neurodevelopmental e para fornecer não invasor, ensaios particularizados do impacto SARS-CoV-2 tem na escorva microglial do cérebro fetal e na função de poda synaptic.

Além disso, a capacidade para detectar a escorva do microglia fetal do cérebro para um fenótipo pro-inflamatório aplica-se às várias infecções maternas além de SARS-CoV-2 e aos outros tipos de exposições maternas que foram sugeridas para afectar a revelação do microglia fetal.

A aproximação podia conduzir à investigação de estratégias terapêuticas visadas

“Ao nosso conhecimento, o microglia não tem sido modelado previamente do cordão umbilical do cordão umbilical ou usado para prever a vulnerabilidade neurodevelopmental numa altura em que há um indicador para a intervenção,” diga Edlow e colegas

“Além de caracterizar todas as anomalias conseqüentes, a escalabilidade desta aproximação pode permitir a investigação de estratégias terapêuticas visadas de salvar tal deficiência orgânica,” conclui 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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