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Perché è alcuni gruppi più vulnerabili a COVID-19?

Thought LeadersDr. Jaswinder SinghAssociate ProfessorMcGill University

Notizia-Medico parla al Dott. Jaswinder Singh della sua ricerca che circonda perché alcuni gruppi sono più suscettibili dell'infezione e dei casi severi di COVID-19 e perché soltanto gli animali sicuri sono vulnerabili all'infezione.

Che cosa piombo voi cominciare questa ricerca su COVID-19?

Ampiamente è conosciuto e riconosciuto che COVID-19:  i) attacca alcuni mammiferi ma non altri; e, ii) l'attacco è più severo nel caso del vecchio e malato, che nel giovane e sano.

Fino ad ora, nessuna spiegazione di fondo è conosciuta per queste disparità nell'infettività di SARS-CoV2 e nella severità della malattia causa, COVID-19. Abbiamo precisato per cercare una spiegazione di queste disparità.

Uomo anziano nella maschera di protezione

Uomo anziano nella maschera di protezione. Credito di immagine: Yuganov Konstantin/Shutterstock.com

Che gruppi sono più vulnerabili a COVID-19?

COVID-19 colpisce più severamente gli anziani e la gente con le circostanze di fondo di altre.

Come avete utilizzato gli animali differenti nella vostra ricerca?

Abbiamo montato un gruppo pluridisciplinare degli scienziati che include i professor Jaswinder Singh, Rajinder Dhindsa (McGill University), Baljit Singh (università di Calgary) e Vikram Misra (università di Saskatchewan) per esplorare l'infettività di SARS-CoV2.

Abbiamo recuperato le sequenze aminoacidiche di proteine della punta da 20 coronaviruses differenti che tutto l'uso lo stessi ricevitore ospite e malattia di causa in vari organismi.

Egualmente abbiamo allineato le sequenze aminoacidiche di ricevitori dell'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2) da 16 specie ospite di coronavirus del vertebrato compreso gli esseri umani, i cani, i caponi, i cavalli, i furetti, i maiali ed il bestiame.

Come COVID-19 infetta le celle?

Per iniziare l'infezione, due proteine della punta del coronavirus legano al dimero membrana-ancorato del ricevitore ACE2 della cellula ospite.

Più specificamente, il dominio dell'ricevitore-associazione (RBD) della proteina della punta lega al dominio della peptidasi del ricevitore membrana-ancorato ACE2 della cellula ospite.

Una volta dentro una cellula ospite, il virus dirotta il macchinario metabolico delle cellule per fare molte copie di se stesso, rilascia dalla cella e si sparge per infettare altre celle.  

Rappresentazione del nastro del complesso del dominio obbligatorio del ricevitore della glicoproteina di superficie della punta (S-proteina) del limite SARS-CoV2 al dominio extracellulare del ricevitore umano ACE2

Rappresentazione del nastro del complesso del dominio obbligatorio del ricevitore (RBD) della glicoproteina di superficie della punta (S-proteina) del limite SARS-CoV2 al dominio extracellulare del ricevitore umano ACE2. Credito di immagine: Jaswinder Singh

Che cosa avete indagato su perché gli animali sicuri sono vulnerabili all'infezione COVID-19 ed altri non sono?

Sappiamo che il virus può infettare gli esseri umani, i caponi, i cani ed i furetti ma non le mucche ed i maiali. Nell'analizzare le proteine e le loro particelle elementari dell'amminoacido, abbiamo trovato che gli animali suscettibili del virus hanno alcune cose in comune.

I mammiferi gradiscono gli esseri umani, caponi ed i cani hanno due amminoacidi della cisteina che formano un legame bisolfurico speciale loro hanno tenuto insieme da un ambiente cellulare d'ossidazione. Questo legame bisolfurico stabilizza un'ancora affinchè il virus si agganci a.

Nel caso degli animali resistenti al virus, come i maiali e le mucche, uno di questi due amminoacidi della cisteina manca ed il legame bisolfurico non può essere formato. Di conseguenza, il virus non può ancorarsi sopra alla cella.

Che cosa la vostra ricerca suggerisce è dietro gli anziani e quelli con gli stati di salute di fondo che sono più vulnerabili all'infezione con la severità aumentata di COVID-19?

L'ambiente cellulare diventa sempre più ossidantesi con l'invecchiamento, la malattia e lo sforzo, che favorisce la formazione del legame bisolfurico dalle due cisteine suddette. L'infettività e la severità di COVID-19 sono influenzate vicino se entrambe due cisteine sono presenti e se sono (nello stato diminuito (stato solfidrilico) o ossidato dello stato del bisolfuro), la nostra ipotesi possono essere chiamate “l'ipotesi redox„.

La nostra analisi suggerisce che la maggior ossidazione cellulare negli anziani o in quelli con gli stati di salute di fondo potrebbe predisporrle all'infezione, alla replica ed alla malattia più vigorose.

Come ha potuto questa ricerca piombo ai nuovi trattamenti e terapie?

Impedendo l'ancora la formazione ha potuto essere il tasto ad aprire di nuovi trattamenti per COVID-19. Il ruolo potenziale dei redox cambia nell'ambiente cellulare nell'infezione virale e la severità risultante della malattia COVID-19 è altamente unica.

Una strategia potrebbe essere di interrompere l'ambiente d'ossidazione che tiene i legami bisolfurico intatti. I supplementi antiossidanti hanno potuto alleviare tali circostanze cellulari e fare diminuire così la severità di COVID-19 interferendo con l'entrata e la proliferazione del virus in cellule ospiti dopo l'instaurazione dell'infezione.

Il miglioramento dell'espressione della riduttasi del thioredoxin può essere un obiettivo terapeutico di promessa per lo sviluppo delle strategie novelle ed efficaci del trattamento, come celebre per altre malattie.

Trattamento potenziale per COVID-19

Modello redox Trx-dipendente proposto per interazione di SARS-CoV2. Credito di immagine: Jaswinder Singh

Come la vostra necessità di teorie di essere provato prima che conclusioni possa essere fatto?

L'interazione delle versioni normali e mutate di SARS-CoV2 con le linee cellulari umane ha potuto essere osservata negli ambienti redox differenti. Inoltre, alcune altre proteine nelle vicinanze del ricevitore animale ACE2 recentemente sono state indicate per facilitare l'entrata del virus nella cellula ospite.

Stiamo studiando queste proteine per vedere se si comportano secondo la nostra ipotesi redox. La tecnologia di CRISPR ha potuto essere usata per modificare le sequenze della proteina per verificare la nostra teoria.

Che cosa sono i punti seguenti per la vostra ricerca?

Egualmente stiamo esaminando altre proteine che possono facilitare l'entrata e la replica del virus.

Abbiamo mirato ad applicare alle le tecnologie basate CRISPR per mirare e modificare alla proteina della punta ed ai ricevitori degli animali di modello appropriati per delucidare i meccanismi di fondo.

Dove possono i lettori trovare più informazioni?

Circa Dott. Jaswinder Singh

Il Dott. Jaswinder Singh corrente sta servendo da professore associato nel dipartimento dell'agronomia, McGill University, Canada. Dopo il completamento del suo Ph.D. dalla CSIRO, Canberra Australia, ha fatto i suoi studi postdottorali all'università di California, Berkeley. La sua ricerca mette a fuoco su genomica e sugli approcci biotecnologici. I suoi risultati hanno indicato per la prima volta l'inversione di fare tacere epigenetico.Dott. Jaswinder Singh

Corrente, il suo gruppo sta lavorando delle alle proteine ricche di cisteina ed al loro ruolo nel regolamento redox dei fattori di trascrizione e dell'interazione del proteina-carboidrato.  È il Direttore del programma multi-istituzionale di NSERC-CREATE “sul genoma che modifica per l'obbligazione dell'alimento ed il sostentamento economico ambientale„. Ha pubblicato oltre 50 articoli della ricerca ed ha consegnato 60 colloqui invitati negli istituti accademici rinomati e nelle riunioni internazionali.

Fin qui, ha formato più di 50 ricercatori, che includono lo studente non laureato, i tecnici, i dottorandi ed i colleghi post-dottorato. Ha servito sulle varie posizioni esecutive nelle società scientifiche differenti, considerevolmente da Presidente della società canadese di agronomia (2018-19), dell'ufficiale di appartenenza dell'associazione canadese di biotecnologia dell'impianto (2013-14), del membro degli affari internazionali (2012-15) e dei comitati corrispondenti del premio di appartenenza di Enid MacRobbie (2020-2023) della società americana dei biologi dell'impianto.

È egualmente un ricercatore applaudito, ricevente le accollate quale il premio prestigioso del C.D. Nelson nel 2018 per il suo contributo eccezionale per piantare la biologia.

Emily Henderson

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Emily Henderson

Emily Henderson graduated with a 2:1 in Forensic Science from Keele University and then completed a PGCE in Chemistry. She loves being able to share science with people all over the world and enjoys being at the forefront of new and exciting research. In Emily's spare time she enjoys watching true crime documentaries and reading books. She also loves the outdoors, enjoying long walks and discovering new places. She goes camping monthly and recently climbed Ben Nevis. In the future, Emily wants to have travelled all over the world, learning about new cultures. She has an extensive bucket list and is keen for new adventures!

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