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I ricercatori spiegano perché COVID-19 infetta la gente più anziana e risparmia i bambini più in giovane età

I ricercatori al centro medico di Vanderbilt University (VUMC) ed i loro colleghi hanno determinato un fattore chiave quanto a perché COVID-19 sembra infettare preferenziale e nauseare gli adulti e la gente più anziana mentre sembra risparmiare i bambini più in giovane età.

I bambini hanno livelli più bassi di un enzyme/co-receptor di che SARS-CoV-2, il virus a RNA che causa COVID-19, ha bisogno per invadere le celle epiteliali della galleria di ventilazione nel polmone.

I risultati, pubblicati oggi nel giornale di ricerca, di sforzi clinici di sostegno bloccare l'enzima potenzialmente per trattare o impedire COVID-19 in gente più anziana.

Il nostro studio fornisce una spiegazione razionale biologica per a perché specialmente gli infanti e molto bambini piccoli sembrano essere meno probabili ottengono infettati o avere sintomi severi di malattia.„

Jennifer Sucre, MD, assistente universitario di pediatria (neonatologia), centro medico di Vanderbilt University

Il Dott. Sucre piombo la ricerca con Jonathan Kropski, MD, assistente universitario di medicina.

Sucre e Kropski sono autori co-corrispondenti del documento. Bryce Schuler, MD, PhD, un residente nella pediatria e nella genetica a VUMC e collega postdottorale nel Vanderbilt che stimola Access per ricercare nel programma della residenza, è il primo autore del documento.

C'è ancora molto da imparare circa SARS-CoV-2. Ma questo molto è conosciuto: Dopo che una particella virale è inalata nei polmoni, la proteina “chioda„ il quel attacca fuori come i perni del chiodo in un'attaccatura a ACE2, un ricevitore del pallone da calcio sulle superfici delle celle sicure del polmone.

Un enzima cellulare ha chiamato TMPRSS2 taglia sulla proteina a pezzi della punta, permettendo al virus di fondere nella membrana cellulare e “nella rottura„ nella cella. Una volta dentro, il virus dirotta il macchinario genetico delle cellule per fare le copie del suo RNA.

Sucre e Kropski, che hanno collaborato dal 2016 sugli studi sulle affezioni polmonari in bambini prematuri ed in adulti, si sono domandati se TMPRSS2 avesse qualcosa fare con la maggior severità dei sintomi COVID-19 osservati in gente più anziana confrontata ai bambini.

“La nostra ricerca ha messo a fuoco sempre sullo sviluppo di comprensione del polmone e come i polmoni infantili differiscono dai polmoni adulti nella loro vulnerabilità alla lesione,„ Sucre ha detto. “In questo studio realmente abbiamo adottato l'approccio opposto e potevamo vedere come il polmone di sviluppo tramite le sue differenze è protetto dall'infezione SARS-CoV-2.„

I ricercatori erano ben attrezzati cominciare un tal studio. Come membri della rete biologica della cellula umana (HCA) del polmone internazionale dell'atlante, essi ed i loro colleghi avevano sviluppato un gruppo di dati sullo sviluppo del polmone nel mouse facendo uso di una tecnica chiamata RNA-ordinamento unicellulare.

La tecnica può individuare l'espressione dei geni in diverse celle dei tessuti quale il polmone. In questo modo i ricercatori potevano tenere la carreggiata l'espressione dei geni conosciuti per partecipare col passare del tempo alla risposta dell'organismo a COVID-19.

Hanno trovato che mentre il gene per ACE2 è stato espresso ai bassi livelli nel polmone del mouse, “TMPRSS2 ha partecipato fuori come avendo una traiettoria realmente di direzione dell'espressione aumentata durante lo sviluppo,„ Schuler hanno detto.

Con l'aiuto dei patologi di VUMC, i ricercatori hanno ottenuto ed analizzato gli esemplari umani del polmone raccolti dai donatori di età differenti ed hanno confermato una simile traiettoria nell'espressione TMPRSS2 a cui avevano trovato in mouse.

“Che cosa abbiamo trovato è che l'espressione di (TMPRSS2) va significativamente su con invecchiamento e vediamo che al livello del gene ed al livello della proteina,„ Sucre ha detto. “Vediamo molto più di TMPRSS2 in persone più anziane, in sia esseri umani che mouse.„

I ricercatori egualmente hanno usato le sonde fluorescenti per analizzare gli esemplari di autopsia da tre pazienti che sono morto di COVID-19 ed hanno trovato il virus in tre tipi di celle che esprimono TMPRSS2.

TMPRSS2 è ben noto per il suo ruolo nello sviluppo di carcinoma della prostata. Le droghe che bloccano l'enzima e che sono state approvate corrente per il trattamento di carcinoma della prostata avanzato stanno provande clinicamente come trattamenti potenziali a COVID-19.

I nuovi risultati riferiti oggi supportano l'indagine successiva.

“Pensiamo che TMPRSS2 potrebbe essere un obiettivo attraente sia nel trattamento che potenzialmente come profilassi per (impedendo infezione dentro) la gente ad ad alto rischio di esposizione di COVID,„ Sucre ha detto.

Source:
Journal reference:

Schuler, B. A., et al. (2020)  Age-determined expression of priming protease TMPRSS2 and localization of SARS-CoV-2 in lung epithelium. Journal of Clinical Investigation. doi.org/10.1172/JCI140766.