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Os modelos organoid do pulmão baseado em celulas adulto da haste emulam a resposta imune do anfitrião em COVID-19 fatal

Coronavirus 2 da Síndrome Respiratória Aguda Grave (SARS-CoV-2), o agente causal da doença 2019 do coronavirus (COVID-19), dano em grande escala das causas aos pulmões provocados por uma resposta imune maciça. Causa a inflamação e o ferimento nos pulmões e causa dano alveolar difuso tendo por resultado o apoptosis de pneumocytes alveolares e do edema pulmonar. As origens desta resposta imune excessivamente zeloso são ainda desconhecidas.

Embora alguns modelos animais pré-clínicos desenvolvidos mais cedo por cientistas emulassem alguns aspectos da infecção tais como a indução e a transmissão da doença, a maioria destes modelos não desenvolveram sintomas clínicos severos. O multicellularity do pulmão humano foi sempre um desafio para que os cientistas recreiem in vitro, especialmente no contexto actual da pandemia COVID-19.

Recentemente, uma equipe dos pesquisadores da Universidade da California San Diego e o The Scripps Research Institute, CA, EUA, mostraram que a modelagem baseado em celulas integrada de uma doença da haste e a aproximação computacional são cruciais para simular a resposta imune do anfitrião nos pacientes COVID-19 fatais. Seu trabalho é publicado no server da pré-impressão, bioRxiv* em outubro de 2020.

A modelagem baseado em celulas integrada de uma doença da haste e a aproximação computacional demonstram como ambo o epitélio proximal da via aérea é crítico para a infectividade SARS-CoV-2, mas a diferenciação longe do ponto de origem de pneumocytes alveolares é crítica para simular a resposta excessivamente zeloso do anfitrião em COVID-19 fatal.
A modelagem baseado em celulas integrada de uma doença da haste e a aproximação computacional demonstram como ambo o epitélio proximal da via aérea é crítico para a infectividade SARS-CoV-2, mas a diferenciação longe do ponto de origem de pneumocytes alveolares é crítica para simular a resposta excessivamente zeloso do anfitrião em COVID-19 fatal.

O modelo organoid do pulmão adulto novo tem a via aérea proximal e tipos alveolares longe do ponto de origem da pilha

Neste estudo, o presente dos pesquisadores uma aproximação transdisciplinar para avaliar sistematicamente um modelo organoid do pulmão adulto que esteja completo com a via aérea proximal e os tipos alveolares longe do ponto de origem da pilha e também possa ser personalizado. Os pesquisadores apontam fornecer um modelo organoid do pulmão humano baseado em celulas adulto evolutivo e disponível da haste uma mistura de pilhas epiteliais.

A equipe cruz-validou todos os tipos de pilhas do pulmão contra as amostras respiratórias tomadas dos pacientes COVID-19. Os resultados mostraram que a interferência celular entre componentes proximal e longe do ponto de origem é crítica para mostrar como as causas SARS-CoV-2 difundem dano alveolar do pneumocyte. Embora a via aérea proximal provoque uma infecção viral sustentada, é os pneumocytes alveolares longe do ponto de origem que causam ao anfitrião maciço a resposta imune considerada na doença fatal.

As pilhas organoid do pulmão adulto recapitularam assinaturas transcriptomic melhor do que outras pilhas

No estudo, os monolayers foram derivados das pilhas preliminares da via aérea, organoids adultos do pulmão, ou hiPSC-derivaram o tipo-Ii alveolar pneumocytes. Foram contaminados com SARS-CoV-2 para produzir in vitro modelos do pulmão de COVID-19. Os monolayers organoid contaminados do pulmão adulto recapitularam as assinaturas transcriptomic melhor do que os outro nas amostras respiratórias derivadas das coortes diversas dos pacientes COVID-19. As pilhas (proximal) da via aérea jogaram um papel chave na infecção viral sustentada, visto que diferenciação alveolar longe do ponto de origem
(AT2 → AT1) era crítico para intensificar a resposta imune do anfitrião em COVID-19 fatal.

Nós fornecemos a evidência que os organoids que foram criados usando nossa metodologia retêm o cellularity proximal e longe do ponto de origem durante todo passagens múltiplas e mesmo dentro do mesmos organoid.

O modelo humano novo do pulmão pode ajudar no estudo da patogénese COVID-19

Os resultados do estudo validam um modelo humano do pulmão de COVID-19 que pode ser utilizado para estudar. A patogénese COVID-19 e desenvolve terapias novas e vacinas para lutar a pandemia. De acordo com a equipe, a descoberta a mais significativa do seu estudo é os organoids adultos do pulmão criados com a via aérea proximal e o epithelia alveolar longe do ponto de origem. Estes organoids podem facilmente ser propagados nas culturas 3D e podem igualmente ser usados como monolayers da misturado-pilha para a modelagem viral e respostas imunes do anfitrião nas pandemias virais que causam a aflição respiratória. Além disso, uma comparação deste modelo com existência
Os modelos do pulmão de SARS-CoV-2-infected mostraram que este melhor modelo emula ferimento de pulmão, a infectividade viral, e a inflamação nos pacientes COVID-19.

Os três impactos importantes deste estudo conforme a equipe são: (1) a modelagem bem sucedida principiante dos organoids humanos do pulmão termina com as assinaturas proximal e longe do ponto de origem; (2) o modelo novo do pulmão tem quatro propriedades fundamentais - a reprodutibilidade e a escalabilidade, a rentabilidade, a personalização, e a modularidade - que outros modelos existentes do pulmão faltam; e (3) o valor aumentado de agradecimentos organoid dos modelos do pulmão adulto à disponibilidade dos readouts e dos biomarkers do companheiro que podem controlar a eficácia do tratamento ràpida baseou em objetivos terapêuticos pré-ajustados.

“A descoberta que a mais importante nós relatamos é aqui a criação dos organoids adultos do pulmão que estão completos com a via aérea proximal e o epithelia alveolar longe do ponto de origem; estes organoids não podem somente estàvel ser propagados e expandido nas culturas 3D mas igualmente ser usados como monolayers de cellularity misturado modelando viral e de respostas imunes do anfitrião durante pandemias virais respiratórias.”

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:
  • 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.

Citations

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