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SARS-CoV-2 déménage entre les cellules laxistes et les cellules neuronales non-laxistes par l'intermédiaire des nanotubes de perçage d'un tunnel (TNT)

Dans une étude récente publiée sur le bioRxiv* de serveur de prétirage, les scientifiques vérifient le potentiel neuroinvasive du coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de syndrôme respiratoire aigu sévère et le rôle des nanotubes de perçage d'un tunnel (TNTs) en écartant l'infection aux cellules voisines. Les découvertes de cette étude indiquent que les cellules neuronales ne sont pas laxistes à SARS-CoV-2 par une voie de personne à charge d'exocytose/endocytose ; cependant, elles peuvent être infectées une fois Co-cultivées avec les cellules épithéliales infectées laxistes.

Utilisant la tomographie de cryo-électron, les scientifiques ont indiqué que le SARS-CoV-2 induit la formation de TNT entre les cellules et exploite par la suite cette route pour envahir les cellules non infectées dans la Co-culture.

Étude : Les nanotubes de perçage d'un tunnel fournissent une route nouvelle pour SARS-CoV-2 écartant entre les cellules laxistes et aux cellules neuronales non-laxistes. Crédit d'image : Alexandre Limbach/Shutterstock.com

Introduction

Les manifestations neurologiques différentielles liées à la maladie 2019 (COVID-19) de coronavirus, provoquée par l'infection SARS-CoV-2, ont été rapportées. Bien que les sympt40mes neurologiques aigus puissent éventuellement résoudre, ces sympt40mes ont souvent été rapportés pour persister pendant le long-COVID. Jusqu'à présent, elle reste peu claire comment SARS-CoV-2 accède au système nerveux central (CNS).

SARS-CoV-2 grippe sa protéine de pointe au récepteur extérieur 2 (ACE2) de la conversion de l'angiotensine de la cellule hôte pour gagner l'entrée. Les récepteurs ACE2 sont trouvés dans les organes tels que les poumons, les intestins, le foie, les reins, et le coeur. Cependant, son expression est inférieure dans l'esprit humain, excepté certains endroits tels que le thalamus et le plexus choroïde. En dépit du manque général des récepteurs ACE2 dans le cerveau, SARS-CoV-2 s'est avéré pour propager dans tous les tissus cérébraux ain de cerveau des défunts COVID-19.

Dans une étude précédente, les scientifiques ont montré un mécanisme nouveau de transmission de cellule-à-cellule en répandant différents ensembles amyloïdes entre les CNS et des cellules de système lymphoïdes périphériques aux neurones par l'intermédiaire des TNT.

Les TNT sont les liens dynamiques entre les cellules qui se composent des conduits membraneux minces riches en actine qui forment les passerelles cytoplasmiques contiguës entre les cellules au-dessus de longtemps et les courts distance. Ces TNT sont capables de transporter la cargaison, y compris des virus, entre les cellules.

Plusieurs études récentes ont également rapporté la formation des TNT ou des structures comme une TNT qui ont été induits par des retroviruses, des herpesviruses, la grippe A, et le metapneumovirus humain pour activer la propagation de l'infection efficace aux cellules saines voisines. En raison de ces observations précédentes, les scientifiques de l'étude actuelle ont vérifié le rôle de TNT dans le potentiel neuroinvasive de SARS-CoV-2.

D'une manière primordiale, les scientifiques ont noté que quand le virus est transféré par les TNT, l'activité de neutralisation d'anticorps d'évasion de virus et le contrôle immunisé. Ces virus peuvent également envahir les cellules moins laxistes, comme ceux qui manquent du récepteur pour l'entrée de virus. Ainsi, les virus induisent favorablement la formation de TNT pour tenir compte du tropism et de la pathogénicité de transmission du virus.

Découvertes d'étude

Pour comprendre comment le SARS-CoV-2 infecte les cellules neuronales, les chercheurs ont vérifié le permissivity de plusieurs différents types de cellules au viral infection par la voie récepteur-assistée. Les lignées cellulaires utilisées dans cette étude ont compris les lignées cellulaires épithéliales de côlon humain (Caco-2,), la variété de cellule épithéliale de rein de singe (Vero E6), et (DAO) les lignes neuronales humaines (SH-SY5Y) et murines de cellules.

Les scientifiques ont constaté que les cellules E6 et Caco-2 épithéliales seulement de Vero, plutôt que les cellules neuronales, étaient sensibles aux infections par SARS-CoV-2. Cependant, lors de la Co-cultivation, ils ont constaté que le virus a été transféré par un mécanisme contact-dépendant de cellule-à-cellule et activement reproduit dans les cellules neuronales. Ainsi, les scientifiques ont déterminé que le SARS-CoV-2 peut écarter parmi des cellules par une voie d'indépendant d'exocytose/endocytose.

Sondant la façon contact-dépendante de cellule-à-cellule directe de l'étendre viral en cellules neuronales, les scientifiques ont vérifié si le virus a déclenché la formation des TNT ou les structures comme une TNT dans les cellules infectées et emploie ces structures pour s'écarter efficacement aux cellules non infectées. Utilisant la microscopie confocale, les scientifiques ont confirmé que les TNT contribuent à la boîte de vitesses SARS-CoV-2.

Pour recenser la nature et la structure des particules virales partagées par des TNT et leur mécanisme de transfert, les scientifiques ont installé une approche corrélative de fluorescence et de microscopie et de tomographie de cryo-électron (CLEM, cryo-FIN DE SUPPORT, et cryo-ET, respectivement).

De façon saisissante, les images ont indiqué les compartiments viraux dans les TNT. Ceci a compris la présence des structures membraneuses des tailles variées ressemblant à des vésicules de double-membrane à l'intérieur du tube, entre les cellules laxistes (les cellules infectées de Vero E6) et non-laxistes (cellules mCherry de SH-SY5Y).

De plus, elles ont également confirmé que ces TNT facilitent la boîte de vitesses SARS-CoV-2 entre les cellules laxistes de Vero E6 par une voie sécrétion-indépendante. Entre ces cellules laxistes, les chercheurs ont constaté que les particules SARS-CoV-2 décorant les TNT surface-manifestés une morphologie ellipsoïde- et sphérique-enveloppée avec un diamètre moyen s'échelonnant de 50 au nanomètre 100 (nm), typique d'un coronavirus. Ici, les images cryo-FIN DE SUPPORT ont indiqué SARS-Cov-2 sur les TNT, qui était à la différence de l'observation dans les cellules neuronales.

Signification de l'étude

L'étude actuelle fournit des informations neuves sur la structure des particules virales impliquées dans la propagation intercellulaire et fournit les informations importantes sur le mécanisme de l'infection SARS-CoV-2 et la boîte de vitesses en cellules neuronales.

De plus, cette étude montre le rôle remarquable des TNT induits dans la transmission du virus en cellules laxistes et non-laxistes, améliorant probablement le rendement du bouturage viral par le fuselage. Les scientifiques indiquent que cet état représente la première preuve que les TNT pourraient être une route possible pour la propagation de SARS-CoV-2.

avis *Important

le bioRxiv publie les états scientifiques préliminaires qui pair-ne sont pas observés et ne devraient pas, en conséquence, être considérés comme concluants, guident la pratique clinique/comportement relatif à la santé, ou traité en tant qu'information déterminée.

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.

Citations

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    Dwivedi, Ramya. (2021, November 23). SARS-CoV-2 déménage entre les cellules laxistes et les cellules neuronales non-laxistes par l'intermédiaire des nanotubes de perçage d'un tunnel (TNT). News-Medical. Retrieved on January 18, 2022 from https://www.news-medical.net/news/20211123/SARS-CoV-2-moves-between-permissive-cells-and-non-permissive-neuronal-cells-via-tunneling-nanotubes-(TNT).aspx.

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