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¿Cómo SARS-CoV-2 infecta el páncreas?

La enfermedad nueva 2019 (COVID-19) del coronavirus, causada por el coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática, ha infectado durante 104 millones de vidas y causado sobre 2,3 millones de muertes global. Aunque esté considerada predominante una enfermedad respiratoria, un cuarto de los pacientes COVID-19 también presente otros síntomas, relacionados a menudo con los sistemas gastrointestinales o nerviosos.

Muchas otras células en la carrocería además de las células epiteliales alveolares del pulmón expresan angiotensina-convertir los receptores de la enzima 2 (ACE2) - los medios con los cuales el virus incorpora las células huesped. El corazón, el páncreas, el trecho del SOLDADO ENROLLADO EN EL EJÉRCITO, el riñón, el testículo y otros órganos que expresan los receptores ACE2, y los estudios demostraron que el virus infecta el corazón, las células endoteliales vasculares, el riñón, el hígado y el páncreas.

En algunos casos, los pacientes COVID-19 presentan la pancreatitis aguda - una condición donde la páncreas-inflamación causa dolor abdominal. La pancreatitis aguda es también una de las causas gastrointestinales más frecuentes de la hospitalización en los E.E.U.U. Actualmente, no hay conocimiento en cómo SARS-CoV-2 infecta el páncreas y cuáles son los impactos.

Para entender cómo SARS-CoV-2 infecta el páncreas e investiga sus efectos, las personas de investigadores utilizaron el iPSC humano (células madres pluripotent inducidas) - las culturas pancreáticas derivadas y analizado los cambios celulares y moleculares de la poste-infección.

Las personas interdisciplinarias del centro médico de Cedro-Sinaí, y la Universidad de California, Los Ángeles en el parte de los E.E.U.U. sus observaciones respecto al servidor de la prueba preliminar, medRxiv*. Demuestran por primera vez que SARS-CoV-2 puede infectar directamente las células pancreáticas iPSC-derivadas ser humano, con las pruebas que soportan de la presencia del virus en el tejido pancreático post mortem de los casos confirmados del ser humano COVID-19.

Encontraron que la infección SARS-CoV-2 de infectar las células pancreáticas iPSC-derivadas aumentó un cytokine inflamatorio dominante, CXCL12. Se sabe para ser implicado en la disfunción del páncreas. Observaron que el SARS-CoV-2 secuestró la maquinaria ribosomal en las células pancreáticas y también aumentó la expresión de algunos genes ductales pancreáticos de la reacción de la tensión. Prominente, los genes CXCL12, NFKB1, y STAT3 mostraron el upregulation importante con respecto al mando.

Los investigadores denuncian que el análisis transcriptivo de culturas pancreáticas iPSC-derivadas infectadas SARS-CoV-2 demostró la réplica viral activa y COVID-19 páncreas-específico asoció firmas de la enfermedad. La SRP-proteína que apuntaba procesos upregulated, indicando que la maquinaria de la célula huesped repurposed para la réplica viral.

Para este estudio, las variedades de células establecidas no representan la patofisiología humana del páncreas. Porque las células pancreáticas humanas primarias son en gran parte inaccesibles, los investigadores desarrollaron métodos nuevos para generar a progenitores pancreáticos de las células madres pluripotent inducidas ser humano (iPSCs), que pueden ser distinguidas en las células (acinar y ductales) endocrinas (las β-células del islote) y exocrine.

Los investigadores generaron los iPSCs altamente estables de voluntarios sanos en la base del iPSC en el centro médico de Cedro-Sinaí de las células mononucleares de la sangre periférica (PMBCs) que utilizaban vectores episomal de no-integración del plásmido de oriP/EBNA1-based. Estos iPSCs humanos fueron distinguidos en las culturas adherentes (2.as) y organoides pancreáticas (3D).

Estas culturas contienen las células que son representante del páncreas endocrino humano que expresa la endocrina NKX6.1 y C-péptido, amilasa y la quimotripsina acinar exocrine (CTRC) y Cytokeratin19 ductales exocrine (CK19) y las células SOX9, los investigadores escriben.

De estudios de ARN-secuencia, establecieron que el páncreas, específicamente la división exocrine (células acinar y ductales), tiene alta expresión de ACE2. El género y la edad no presentan ninguna diferencia en la expresión de los receptores ACE2. Los investigadores demostraron que las células pancreáticas iPSC-derivadas usadas en este estudio exhiben la expresión ACE2 y TMPRSS2. Ambos los receptores están presentes en el páncreas, especialmente en la porción exocrine.

Expresión de ACE2 y de TMPRSS2 en células pancreáticas exocrine. Células ductales CK19 del iPanEXO del A. (rojo) que exhiben la expresión (verde) ACE2. Amilasa Acinar de las células del iPanEXO del B. (roja), expresión (verde) (gris) de la pieza de convicción MIST1 ACE2. El iPanEXO de la C. Acinar y las culturas del iPanENDO contienen un poco de C-péptido endocrino que expresa las células, que también co-mancha de óxido con ACE2. La D. iPSC-derivó las células exocrine pancreáticas así como la variedad de células ductal acinar humana H6C7 del tejido y humana expresa ACE2 y TMPRSS2. Los datos se muestran como ± medio SEM con la significación estadística determinada por la t-prueba con dos colas desparejada. *p<0.05, ** p <0.01, *** p<0.001, **** p<0.0001. La barra de la escala representa 100 el μm, y el μm 20 para los paneles empinadura adyacente a imágenes principales.
Expresión de ACE2 y de TMPRSS2 en células pancreáticas exocrine. Células ductales CK19 del iPanEXO del A. (rojo) que exhiben la expresión (verde) ACE2. Amilasa Acinar de las células del iPanEXO del B. (roja), expresión (verde) (gris) de la pieza de convicción MIST1 ACE2. El iPanEXO de la C. Acinar y las culturas del iPanENDO contienen un poco de C-péptido endocrino que expresa las células, que también co-mancha de óxido con ACE2. La D. iPSC-derivó las células exocrine pancreáticas así como la variedad de células ductal acinar humana H6C7 del tejido y humana expresa ACE2 y TMPRSS2. Los datos se muestran como ± medio SEM con la significación estadística determinada por la t-prueba con dos colas desparejada. *p<0.05, ** p <0.01, *** p<0.001, **** p<0.0001. La barra de la escala representa 100 el μm, y el μm 20 para los paneles empinadura adyacente a imágenes principales.

En el contexto del páncreas endocrino, es establecido que los pacientes con el tipo I y el diabetes tipo II tienen un riesgo más alto para la mortalidad asociada COVID-19. Los pacientes diabéticos COVID-19, con comorbidities asociados tales como enfermedades cardiovasculares y debilitación renal, sucumben a la severidad de la infección. Es así importante conocer el mecanismo de la infección SARS-CoV-2 en endocrina humana y el páncreas exocrine.

Los investigadores muestran que las células pancreáticas incluyendo los tipos endocrinos y exocrine de la célula (acinar, y ductales) son susceptibles a la infección SARS-CoV-2, dando por resultado perturbaciones morfológicas así como la expresión empeorada de los marcadores dominantes.

Los investigadores han demostrado por primera vez que SARS-CoV-2 puede infectar directamente las células pancreáticas iPSC-derivadas ser humano. Soportan esto con las pruebas de la presencia del virus en el tejido pancreático post mortem de los casos confirmados del ser humano COVID-19. Correspondiendo con la infección, el estudio muestra firmas inflamatorias importantes.

El modelo iPSC-basado descrito aquí ofrece una plataforma nueva valiosa para entender las reacciones celulares páncreas-específicas a SARS-CoV-2 así como para el revelado antivirus de la droga contra SARS-CoV-2.

Este estudio presenta un modelo nuevo de culturas pancreáticas iPSC-derivadas como nueva avenida para entender la infección SARS-CoV-2. Potencialmente establece una plataforma excelente para endocrino y la investigación antivirus páncreas-específica exocrine de la droga, los investigadores escribe.

Advertencia *Important

el medRxiv publica los partes científicos preliminares que par-no se revisan y, por lo tanto, no se deben mirar como concluyentes, conduce práctica clínica/comportamiento relativo a la salud, o tratado como información establecida.

Journal reference:
Dr. Ramya Dwivedi

Written by

Dr. Ramya Dwivedi

Ramya has a Ph.D. in Biotechnology from the National Chemical Laboratories (CSIR-NCL), in Pune. Her work consisted of functionalizing nanoparticles with different molecules of biological interest, studying the reaction system and establishing useful applications.

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