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SARS-CoV-2 se mueve entre las células permisivas y las células neuronales no-permisivas vía nanotubes el hacer un túnel (TNT)

En un estudio reciente publicado en el bioRxiv* del servidor de la prueba preliminar, los científicos investigan el potencial neuroinvasive del coronavirus 2 (SARS-CoV-2) de la neumonía asiática y el papel de los nanotubes el hacer un túnel (TNTs) en extender la infección a las células vecinas. Las conclusión de este estudio revelan que las células neuronales no son permisivas a SARS-CoV-2 con un camino del dependiente de la exocitosis/del endocytosis; sin embargo, pueden ser infectadas cuando co-están cultivadas con las células epiteliales infectadas permisivas.

Usando la tomografía del cryo-electrón, los científicos revelaron que el SARS-CoV-2 induce la formación de TNT entre las células y explota posteriormente esta ruta para invadir las células no infectadas en co-cultura.

Estudio: Los nanotubes el hacer un túnel ofrecen una ruta nueva para SARS-CoV-2 que se extiende entre las células permisivas y a las células neuronales no-permisivas. Haber de imagen: Alexander Limbach/Shutterstock.com

Introducción

Las manifestaciones neurológicas diferenciadas asociadas a la enfermedad 2019 (COVID-19) del coronavirus, causada por la infección SARS-CoV-2, se han denunciado. Aunque los síntomas neurológicos agudos puedan resolver eventual, estos síntomas se han denunciado a menudo para persistir durante largo-COVID. Hasta la fecha, sigue siendo no entendible cómo SARS-CoV-2 accede al sistema nervioso central (CNS).

SARS-CoV-2 ata su proteína del pico al receptor angiotensina-que convierte superficial 2 (ACE2) de la célula huesped al asiento del avance. Los receptores ACE2 se encuentran en órganos tales como los pulmones, los intestinos, el hígado, los riñones, y el corazón. Sin embargo, su expresión es inferior en el cerebro humano, a excepción de ciertas áreas tales como el tálamo y el plexo coroides. A pesar de la falta total de los receptores ACE2 en el cerebro, SARS-CoV-2 se ha encontrado para propagar en los tejidos cerebrales ain del cerebro de los decedents COVID-19.

En un estudio anterior, los científicos han mostrado un mecanismo nuevo de la comunicación de la célula-a-célula extendiendo diversos agregados amiloideos entre el CNS y de las células de sistema linfoides periféricas a las neuronas vía TNTs.

TNTs es conexiones dinámicas entre las células que consisten en las tuberías membranosas finas ricas en actinia que forman los puentes citoplásmicos contiguos entre las células sobre distancias largas y cortas. Este TNTs es capaz de transportar el cargamento, incluyendo virus, entre las células.

Varios estudios recientes también han denunciado la formación de TNTs o TNT-como las estructuras se ha inducido que por los retroviruses, los herpesviruses, la gripe A, y el metapneumovirus humano que habiliten la extensión eficiente de la infección a las células sanas vecinas. Como resultado de estas observaciones anteriores, los científicos del estudio actual investigaron el papel de TNTs en el potencial neuroinvasive de SARS-CoV-2.

Importantemente, los científicos observaron que cuando el virus se transfiere con el TNTs, la actividad de neutralización del anticuerpo del escape de los virus y la vigilancia inmune. Estos virus pueden también invadir las células menos permisivas, tales como ésos que faltan el receptor para el asiento del virus. Así, los virus inducen favorable a la formación de TNT que permita la extensión del tropismo y de la patogenicidad del virus.

Conclusión del estudio

Para entender cómo el SARS-CoV-2 infecta las células neuronales, los investigadores probaron el permissivity de varios diversos tipos de la célula a la infección viral por el camino receptor-mediado. Las variedades de células usadas en este estudio incluyeron las variedades de células epiteliales del colon humano (Caco-2,), la variedad de células epitelial del riñón de la grapa (Vero E6), y (cad) las líneas neuronales humanas (SH-SY5Y) y murine de las células.

Los científicos encontraron que las células epiteliales E6 y Caco-2 solamente de Vero, bastante que las células neuronales, eran susceptibles a la infección por SARS-CoV-2. Sin embargo, sobre co-cultivar, encontraron que el virus fue transferido por un mecanismo contacto-relacionado de la célula-a-célula y replegado activamente en las células neuronales. Así, los científicos establecieron que el SARS-CoV-2 puede extenderse entre las células con un camino de la independiente de la exocitosis/del endocytosis.

Sondando la manera contacto-relacionada de la célula-a-célula directa de la extensión viral en células neuronales, los científicos probaron si el virus accionó la formación del TNTs o TNT-como las estructuras en las células infectadas y utiliza estas estructuras para extenderse eficientemente a las células no infectadas. Usando microscopia confocal, los científicos confirmaron que TNTs contribuye a la transmisión SARS-CoV-2.

Para determinar la naturaleza y la estructura de las partículas virales compartidas por TNTs y de su mecanismo de la transferencia, los científicos fijaron una microscopia correlativa de la fluorescencia y del cryo-electrón y la aproximación de la tomografía (CLEM, cryo-EM, y cryo-Y, respectivamente).

Llamativo, las imágenes revelaron las divisiones virales en TNTs. Esto incluyó la presencia de estructuras membranosas de las diversas tallas que se asemejaban a las vesículas de la doble-membrana dentro del tubo, entre las células permisivas (las células infectadas E6 de Vero) y no-permisivas (células mCherry de SH-SY5Y).

Además, también confirmaron que este TNTs facilita la transmisión SARS-CoV-2 entre las células permisivas de Vero E6 con un camino de la secreción-independiente. Entre estas células permisivas, los investigadores encontraron que las partículas SARS-CoV-2 que adornaban el TNTs' superficie-visualizaron una morfología elipsoidal y esférico-envuelta con un diámetro medio que colocaba a partir del 50 al nanómetro 100 (nm), típicamente de un coronavirus. Aquí, las imágenes cryo-EM revelaron SARS-Cov-2 encima del TNTs, que estaba a diferencia de la observación en las células neuronales.

Significación del estudio

El estudio actual ofrece la nueva información en la estructura de las partículas virales implicadas en extenderse intercelular y ofrece la información importante sobre el mecanismo de la infección SARS-CoV-2 y la transmisión en células neuronales.

Además, este estudio muestra el papel notable del TNTs inducido en la transmisión viral en células permisivas y no-permisivas, aumentando posiblemente la eficiencia de la propagación viral a través de la carrocería. Los científicos declaran que este parte representa las primeras pruebas que TNTs podría ser una ruta posible para extenderse de SARS-CoV-2.

advertencia *Important

el bioRxiv 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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