Νόσηση Covid: Τα ευρήματα της μελέτης έδειξαν ότι αξιοποιώντας μηχανισμούς που είναι δυνητικά ωφέλιμοι στην επισκευή του επιθηλιακού ιστού των αεραγωγών, ο SARS-CoV-2 οδηγεί σε επιδείνωση των αποτελεσμάτων της νόσου.
Η συνεχιζόμενη πανδημία έχει στοιχίσει πάνω από 5,57 εκατομμύρια ζωές παγκοσμίως από την αρχική της έξαρση το 2019. Απαιτείται καλύτερη κατανόηση της δυναμικής της μόλυνσης SARS-CoV-2 για τη θεραπεία της νόσου και την πλήρη αντιμετώπιση της απειλής της COVID -19. Ωστόσο, υπάρχει περιορισμένη κατανόηση της πρώιμης εισόδου του ιού SARS-CoV-2 και της δυναμικής μόλυνσης στις αναπνευστικές οδούς, παρά τις εκτεταμένες παγκόσμιες προσπάθειες για την κατανόηση του προτύπου μόλυνσης από τον SARS-CoV-2. Η περιορισμένη γνώση σχετικά με τις πρώιμες φάσεις της λοίμωξης SARS-CoV-2 είναι αντιστρόφως ανάλογη με τα υψηλότερα ποσοστά θνησιμότητας που σχετίζονται με την COVID-19. Η μελέτη περιγράφει τις τρεις πρώτες ημέρες μόλυνσης από SARS-CoV-2 σε μοντέλο ALI του εγγύς επιθηλίου αεραγωγού.
Σχετικά με τη μελέτη
Στην παρούσα μελέτη, οι ερευνητές προσδιόρισαν τον πρωταρχικό μηχανισμό με τον οποίο ο SARS-CoV-2 πυροδοτεί τις αποκρίσεις σε κυτταρικό και επίπεδο συστήματος στο βρογχικό επιθήλιο, αξιολογώντας το σύνολο δεδομένων scRNAseq της πρώιμης μόλυνσης SARS-CoV-2 στον in vitro αέρα- μοντέλο υγρής διεπαφής (ALI) του εγγύς επιθηλίου αεραγωγού. Τα scRNAseqs ελήφθησαν από μια προηγούμενη μελέτη, στην οποία μετά τον εμβολιασμό SARS-CoV-2 στις καλλιέργειες ALI διαφοροποιημένων ανθρώπινων βρογχικών επιθηλιακών κυττάρων (HBECs), τα δείγματα συλλέχθηκαν μια ημέρα μετά τη μόλυνση (1dpi), δύο dpi (2dpi ), και τρία dpi (3dpi). Περαιτέρω, οι scRNAseqs των δειγμάτων που συλλέχθηκαν σε τρεις χρονικές σημάνσεις και μια μη μολυσμένη εικονική κατάσταση αξιολογήθηκαν μέσω de novo ανάλυσης.
Τι έδειξαν τα ευρήματα
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι ο SARS-CoV-2 εισέρχεται στον ιστό μέσω προδρόμων βλεφαριδοφόρων κυττάρων, όπως εκείνων που διαφοροποιούνται από εκκριτικά ή βασικά εκκριτικά ενδιάμεσα κύτταρα σε κύτταρα με βλεφαρίδες. Η επακόλουθη διαφοροποίηση των μολυσμένων με SARS-CoV-2 προγονικών κυττάρων με βλεφαρίδες είχε ως αποτέλεσμα μια μάζα ώριμων βλεφαριδοφόρων κυττάρων που μολύνθηκαν από τον SARS-CoV-2. Τα μολυσμένα με SARS-CoV-2 ώριμα βλεφαροειδή κύτταρα προκάλεσαν περαιτέρω ταχεία διαφοροποίηση των βασικών κυττάρων για την αποκατάσταση των τραυματισμένων βλεφαριδοφόρων επιθηλιακών κυττάρων με αποτέλεσμα βραχυπρόθεσμη εξάντληση των εγκατεστημένων βασικών κυττάρων. Πρόσθετη επικοινωνία κυττάρου-κυττάρου μετρίασε το κύκλωμα τροφοδοσίας προς τα εμπρός της μόλυνσης πριν εμφανιστεί σηματοδότηση ιντερφερόνης (IFN) 3dpi του SARS-CoV-2.
Την τρίτη ημέρα της μόλυνσης από τον SARS-CoV-2, ο αριθμός των βασικών κυττάρων αναπληρώθηκε λόγω της μερικής αποκατάστασης του ρυθμού ανανέωσης των βασικών κυττάρων. Αυτές οι δυναμικές πληθυσμών βασικών κυττάρων σχετίστηκαν με μια βραχυπρόθεσμη αύξηση των παραγόντων που επηρεάζουν τη διαφοροποίηση και την ανανέωση των βασικών κυττάρων που εκκρίνονται από μια πρόσφατα ταυτοποιημένη μάζα μολυσμένων με SARS-CoV-2 βλεφαριδοφόρων κυττάρων, που ονομάζονται νέα μολυσμένα βλεφαροειδή κύτταρα (NICs). Το NIC, ανεξάρτητο από άλλα προγονικά και ώριμα βλεφαροειδή κύτταρα που έχουν μολυνθεί από τον SARS-CoV-2, έχει σχεδόν 100% ποσοστό μόλυνσης από SARS-CoV-2,.
Αυτό αποδεικνύει ότι προέκυψε από βλεφαροειδή κύτταρα μολυσμένα με SARS-CoV-2. Το NIC έδειξε ταχεία μείωση της ρύθμισης των υποδοχέων του μετατρεπτικού ενζύμου 2 (ACE2) της αγγειοτενσίνης μαζί με καταστολή άλλων γονιδίων για αποκρίσεις οξειδωτικού στρες, πιθανώς λόγω μόλυνσης από SARS-CoV-2. Επιπλέον, το οξειδωτικό στρες που σχετίζεται με το SARS-CoV-2 μείωσε την έκφραση του παράγοντα 2 που σχετίζεται με τον πυρηνικό παράγοντα ερυθροειδές 2 (Nrf2) στις αναπνευστικές οδούς. Οι παράγοντες που ενισχύουν τη διαφοροποίηση των βασικών και των βλεφαρίδων προγονικών κυττάρων, συμπεριλαμβανομένου του μετασχηματιστικού αυξητικού παράγοντα β (TGFβ), πιθανότατα εκκρίθηκαν λόγω του αυξημένου οξειδωτικού στρες που σχετίζεται με τη μόλυνση SARS-CoV-2.
Σημασία των ευρημάτων
Τα ευρήματα της μελέτης έδειξαν ότι αξιοποιώντας μηχανισμούς που είναι δυνητικά ωφέλιμοι στην επισκευή του επιθηλιακού ιστού των αεραγωγών, ο SARS-CoV-2 οδηγεί σε επιδείνωση των αποτελεσμάτων της νόσου. Η μελέτη παρείχε μια εις βάθος κατανόηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ της μόλυνσης από SARS-CoV-2 και των ιστών φραγμού. Επιπλέον, τα ευρήματα πρότειναν εναλλακτικές θεραπευτικές στρατηγικές COVID-19 που κατευθύνονται προς την έμφυτη ανοσία διευκρινίζοντας την ευπάθεια της έμφυτης ανοσίας των επιθηλιακών ιστών των αεραγωγών κατά τις πρώτες ημέρες της λοίμωξης SARS-CoV-2.
Ο SARS-CoV-2 πειράζει την εξάντληση των βασικών κυττάρων που ακολουθείται από τη διαφοροποίησή τους για να διατηρήσει την αναλογία των βλεφαρωδών κυττάρων, που είναι ένας πιθανός μηχανισμός επιδιόρθωσης ιστού λόγω της συγγένειας του SARS-CoV-2 προς τα διαιρούμενα προγονικά κύτταρα και όχι με σταθερά ώριμα κύτταρα. Ένας παρόμοιος μηχανισμός εισόδου του ιού είχε παρατηρηθεί προηγουμένως σε λοίμωξη του πλακούντα που σχετίζεται με τον ανθρώπινο κυτταρομεγαλοϊό και τον ιό Ζίκα. Επιπλέον, η υπορρύθμιση των υποδοχέων ACE2 και άλλων γονιδίων που εμφανίζουν αποκρίσεις οξειδωτικού στρες σε κύτταρα μολυσμένα με SARS-CoV-2 οδηγεί σε μειωμένη πολλαπλότητα μόλυνσης (MOI) σε μεμονωμένα κύτταρα που έχουν μολυνθεί με SARS-CoV-2 και αυξάνει την απόδοση του ιού ενισχύοντας την επιβίωση των κυττάρων.
Τι συμβαίνει με τα παιδιά;
Τα ευρήματα έδειξαν ότι η βάση για το χαμηλότερο ποσοστό μόλυνσης από SARS-CoV-2 μεταξύ των παιδιών ήταν η φυσική τους υψηλή αναγεννητική ικανότητα του επιθηλίου. Καθώς η αναγεννητική ικανότητα του επιθηλίου των αεραγωγών μειώνεται με την ηλικία, αυτός ο προστατευτικός μηχανισμός είναι σπάνιος σε ηλικιωμένα άτομα. Προηγούμενες μελέτες ανέφεραν πιθανή μείωση της έκφρασης του ACE2 στους ανθρώπους με την ηλικία, ένα φαινόμενο που έχει ήδη αποδειχθεί σε ζωικά μοντέλα και σπανιότερα εντοπίζεται στις γυναίκες. Είναι ενδιαφέρον ότι η παρούσα μελέτη πρότεινε τη σημασία της μείωσης που σχετίζεται με την ηλικία στην έκφραση του Nrf2 στις αναπνευστικές οδούς. Συνολικά, η μελέτη παρείχε ένα πλαίσιο για την κατανόηση των παραλλαγών που σχετίζονται με το φύλο και την ηλικία της σοβαρότητας του COVID-19. Επιπλέον, έδειξε επίσης μια πιθανή προφυλακτική ή θεραπευτική παρέμβαση για την COVID-19 μέσω του εντοπισμού της συστημικής ευπάθειας στη μόλυνση SARS-CoV-2.
Διαβάστε όλες τις τελευταίες Ειδήσεις για την υγεία από την Ελλάδα και τον Κόσμο
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις
Ακολουθήστε το healthweb.gr στο κανάλι μας στο YouTube
