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I modelli organoid a polmone basato a cella adulto del gambo emulano la risposta immunitaria ospite in COVID-19 interno

Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), l'agente causativo di sindrome respiratorio acuto severo della malattia 2019 (COVID-19), danneggiamento su grande scala di coronavirus di cause dei polmoni avviati da una risposta immunitaria massiccia. Provoca l'infiammazione e ferite nei polmoni e provoca il danno alveolare diffuso con conseguente apoptosis dei pneumocytes alveolari e dell'edema polmonare. Le origini di questa risposta immunitaria ultrazelante sono ancora sconosciute.

Sebbene alcuni modelli animali preclinici sviluppati più presto dagli scienziati abbiano emulato alcuni aspetti dell'infezione quali induzione e la trasmissione della malattia, la maggior parte di questi modelli non hanno sviluppato i sintomi clinici severi. Il multicellularity del polmone umano è stato sempre una sfida affinchè gli scienziati ricri in vitro, particolarmente nel contesto corrente della pandemia COVID-19.

Recentemente, un gruppo dei ricercatori dall'università di California San Diego e The Scripps Research Institute, CA, U.S.A., indicato che a modellistica basata a cella integrata di una malattia del gambo e l'approccio di calcolo sono cruciali per la simulazione della risposta immunitaria ospite in pazienti interni COVID-19. La loro opera è pubblicata sul " server " della pubblicazione preliminare, bioRxiv* nell'ottobre 2020.

A modellistica basata a cella integrata di una malattia del gambo e l
A modellistica basata a cella integrata di una malattia del gambo e l'approccio di calcolo dimostrano come entrambe l'epitelio prossimale della galleria di ventilazione è critico per infettività SARS-CoV-2, ma la differenziazione distale dei pneumocytes alveolari è critica per la simulazione della risposta ultrazelante ospite in COVID-19 interno.

Il modello organoid del nuovo polmone adulto ha sia le vie respiratorie prossimali che tipi alveolari distali delle cellule

In questo studio, il presente dei ricercatori un approccio transdisciplinare per valutare sistematicamente un modello organoid del polmone adulto che è completo con le vie respiratorie prossimali ed i tipi alveolari distali delle cellule ed anche può essere personalizzato. I ricercatori mirano a fornire ad un modello organoid a polmone umano basato a cella adulto evolutivo ed accessibile del gambo sia una miscela delle celle epiteliali.

Il gruppo inter-ha convalidato tutti i tipi di celle del polmone contro i campioni respiratori prelevati dai pazienti COVID-19. I risultati hanno indicato che l'interferenza cellulare fra le componenti prossimali e distali è critica da mostrare come le cause SARS-CoV-2 diffondono il danno alveolare del pneumocyte. Sebbene le vie respiratorie prossimali avviino un'infezione virale continua, è i pneumocytes alveolari distali che causano al host massiccio la risposta immunitaria veduta nella malattia interna.

Le celle organoid del polmone adulto hanno ricapitolato le impronte transcriptomic meglio di altre celle

Nello studio, gli strati monomolecolari sono stati derivati dalle celle primarie della galleria di ventilazione, organoids adulti del polmone, o hiPSC-hanno derivato il tipo-Ii alveolare pneumocytes. Sono stati infettati con SARS-CoV-2 per produrre i modelli in vitro del polmone di COVID-19. Gli strati monomolecolari organoid infettati del polmone adulto hanno ricapitolato le impronte transcriptomic meglio degli altri in campioni respiratori derivati dai diversi gruppi dei pazienti COVID-19. Le celle (prossimali) della galleria di ventilazione hanno svolto un ruolo chiave nell'infezione virale continua, mentre differenziazione alveolare distale
(AT2 → AT1) era critico per l'intensificazione della risposta immunitaria del host in COVID-19 interno.

Abbiamo fornito la prova che i organoids che sono stati creati facendo uso della nostra metodologia conservano il cellularity prossimale e distale in tutto i passaggi multipli e perfino all'interno degli stessi organoid.

Il nuovo modello umano del polmone può aiutare nello studio sulla patogenesi COVID-19

I risultati dello studio convalidano un modello umano del polmone di COVID-19 che può essere utilizzato per studiare. La patogenesi COVID-19 e sviluppa le nuove terapie ed i vaccini per combattere la pandemia. Secondo il gruppo, la scoperta più significativa del loro studio è i organoids adulti del polmone creati con sia le vie respiratorie prossimali che il epithelia alveolare distale. Questi organoids possono essere propagati facilmente nelle culture 3D e possono anche essere utilizzati come strati monomolecolari della misto-cella per la modellistica virale e le risposte immunitarie ospite nelle pandemie virali che causano l'emergenza respiratoria. Inoltre, un confronto di questo modello con l'esistenza
I modelli del polmone di SARS-CoV-2-infected hanno indicato che questo meglio di modello emula la lesione di polmone, l'infettività virale e l'infiammazione in pazienti COVID-19.

I tre impatti importanti di questo studio secondo il gruppo sono: (1) la riuscita modellistica principiante dei organoids umani del polmone completa con sia le impronte prossimali che distali; (2) il nuovo modello del polmone ha quattro beni fondamentali - riproducibilità e scalabilità, redditività, personalizzazione e modularità - di che altri modelli attuali del polmone mancano; e (3) ha migliorato il valore di grazie organoid dei modelli del polmone adulto alla disponibilità delle letture del tambuccio ed i biomarcatori che possono controllare rapido l'efficacia del trattamento hanno basato sugli scopi terapeutici prestabiliti.

“La scoperta che più importante riferiamo qui è la creazione dei organoids adulti del polmone che sono completi con sia le vie respiratorie prossimali che il epithelia alveolare distale; questi organoids possono non solo essere propagati stabile ed ampliati nelle culture 3D ma anche essere usati come strati monomolecolari di cellularity misto per la modellistica virale e delle risposte immunitarie ospite durante le pandemie virali respiratorie.„

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:
  • Adult Stem Cell-derived Complete Lung Organoid Models Emulate Lung Disease in COVID-19 Courtney Tindle, MacKenzie Fuller, Ayden Fonseca, Sahar Taheri, Stella-Rita Ibeawuchi, Nathan Beutler, Amanraj Claire, Vanessa Castillo, Moises Hernandez, Hana Russo, Jason Duran, Laura E. Crotty Alexander, Ann Tipps, Grace Lin, Patricia A. Thistlethwaite, Ranajoy Chattopadhyay, Thomas F. Rogers, Debashis Sahoo, Pradipta Ghosh, Soumita Das bioRxiv 2020.10.17.344002; doi: https://doi.org/10.1101/2020.10.17.344002,  https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.10.17.344002v2
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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