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Les chercheurs recensent des processus moléculaires en cellules de rein qui attirent et alimentent COVID-19

Bien que les poumons soient un objectif courant pour la tempête de cytokine de COVID-19, sont ainsi les reins, effectuant le 1 dans 4 adultes des États-Unis avec du diabète ayant pour résultat la maladie rénale du diabète au risque accru pour la mortalité de virus.

Mais pourquoi les reins sont-ils si attrayants au coronavirus ?

Récent publié dans l'International de rein, une équipe de recherche nationale a composé des cliniciens de rein, bioinformaticians, un biologiste moléculaire, le pathologiste et le virologue ont constaté qu'une protéine sur la surface de quelques cellules de rein, l'enzyme de conversion de l'angiotensine appelée 2 (ACE2), est le récepteur et les aides primaires de l'entrée COVID-19 dans l'activation de sa réaction immunitaire excessive.

Elle est également responsable de la duplication des virus, laissant des patients plus malades, plus longtemps.

Puisque des niveaux plus élevés de l'expression ACE2 sur des cellules marque avec un plus gros risque de la maladie COVID-19 sérieuse, du Matthias Kretzler, du M.D., d'un auteur d'étude et de néphrologue au médicament du Michigan, cherché pour apprendre plus au sujet dont les cellules de rein produisent des niveaux élevés de cette protéine et pourquoi, ainsi que si le processus moléculaire des cellules vulnérables est assimilé à ceux dans les patients avec COVID-19.

Utilisant la technologie d'apprentissage automatique développée par étude Olga Troyanskaya auteur, le Ph.D., de l'Université de Princeton, les chercheurs pouvaient recenser et classer des groupes par catégorie de gènes qui ont produit des niveaux d'expression ACE2 plus élevés dans trois groupes d'autre sujet : donneurs en bonne santé et vivants de rein (18 participants), ceux avec la maladie rénale du diabète (44 participants) et ceux hospitalisés avec COVID-19 (13 participants.)

Après avoir analysé plus de 110.000 cellules différentes dans les trois groupes, Kretzler et les réseaux recensés par équipe des molécules qui ont comme conséquence des niveaux plus élevés d'ACE2.

Pouvoir caractériser ces processus moléculaires peut aider des scientifiques rapidement à recenser et développer des traitements pour diminuer le risque de maladie grave pour des patients, ou même empêche l'infection COVID-19 d'endommager le rein. »

Matthias Kretzler, M.D., auteur d'étude et néphrologue au médicament du Michigan

Les groupes ont partagé quelques similitudes moléculaires, mais on deviendrait le centre des chercheurs : ACE2 a été principalement exprimé en cellules qui ont également exprimé des bornes des cellules épithéliales spécialisées de transport dans les tubes contournés proximaux.

Cet endroit du rein est responsable de réabsorber des éléments nutritifs pendant le procédé de filtration du rein.

Utilisant la technologie d'apprentissage automatique

Utilisant des biopsies de rein des reins sains et de ceux avec la maladie rénale du diabète, et les cellules de rein recherchées des échantillons d'urine des patients COVID-19, la technologie d'apprentissage automatique a permis à l'équipe de recherche d'indiquer exactement en quelles cellules ACE2 de rein est trouvé et quelles caractéristiques ces cellules ont.

Les cellules qui expriment le récepteur de virus, ACE2, se sont avérées « verrouillées et chargé » pour le virus, signifiant beaucoup d'autres protéines sont trouvés avec ACE2 qui agissent l'un sur l'autre avec des virus pendant l'infection.

C'était non seulement vrai dans les patients COVID-19 infectés, mais également en reins des patients présentant le diabète. En comparant les cellules de rein des patients COVID-19 à ceux avec la maladie rénale du diabète, des processus moléculaires assimilés ont été activés dans les deux qui déclencheraient la maladie COVID-19 sévère.

La « maladie rénale du diabète, par nature, amorce des cellules de rein d'une manière dont peut les rendre vulnérables à COVID-19, » Kretzler dit. « Conjointement avec COVID-19 et sa nature inflammatoire, les dégâts sérieux de rein peuvent se produire. »

Ce que nous connaissons et ne connaissons pas

La découverte de l'importance des cellules épithéliales de tubes contournés proximaux dans son rapport à la gravité de la maladie COVID-19 ouvre une trappe pour que la thérapeutique nouvelle adresse COVID-19 et ses blessures relatives de rein.

« Nous n'étions pas sûrs avant cette étude si les médicaments utilisés généralement pour traiter l'hypertension et la maladie rénale du diabète augmentent le risque de l'infection COVID-19. Il y avait une préoccupation des collègues et mes patients au sujet de la façon dont ces médicaments affectent ACE2 dans le rein, » Kretzler dit.

Maintenant, l'équipe peut avec confiance conclure ces médicaments ne nuira pas à ceux avec la maladie rénale du diabète, fournissant la réassurance pour que les patients continuent à prendre ces médicaments sous tension de sauvetage.

Cependant, d'autres études doivent regarder une population qui a la maladie rénale du diabète et le COVID-19. Kretzler confirme ces derniers sont en cours.

« Pour aider en réponse global de recherches à COVID-19, nous avons rendu nos caractéristiques procurables aux scientifiques autour du monde de sorte qu'ils puissent employer l'information de nos patients pour aider à recenser des voies nouvelles de soigner des patients dans la pandémie, » Kretzler dit. « Notre équipe est concentrée maintenant sur apprendre comment les demandes de règlement données aux patients COVID-19 affectent des cellules de rein, ainsi nous pouvons offrir les meilleurs médicaments aux patients avec COVID-19 et la maladie rénale dans la pandémie actuelle. »

Source:
Journal reference:

Menon, R., et al. (2020) SARS-CoV-2 receptor networks in diabetic and COVID-19 associated kidney disease. Kidney International. doi.org/10.1016/j.kint.2020.09.015.