Naukowcy hodują „mini-płuca” w laboratorium, zarażają je koronawirusem i oglądają bitwę w czasie rzeczywistym
W obu badaniach naukowcy zaobserwowali, jak wirus uszkadza pęcherzyki płucne. Pęcherzyki płucne to podobne do balonów worki powietrzne, które pobierają tlen, którym oddychamy, i uwalniają wydychany przez nas dwutlenek węgla.
Pracownicy medyczni sprawdzają zdjęcie rentgenowskie płuc pacjenta cierpiącego na Covid-19 w Nouvel Hopital Civil w Strasburgu we wschodniej Francji, czwartek, 22 października 2020 r. (AP Photo: Jean-Francois Badias, File) Wiadomo, że nowy koronawirus atakuje przede wszystkim płuca, ale sposób, w jaki rozwija się atak, jest nadal przedmiotem badań. Teraz dwa badania rzuciły światło na te procesy przy użyciu tego samego podejścia. Naukowcy opracowali modele płuc w laboratorium, zainfekowali je SARS-CoV-2 i obserwowali walkę między komórkami płuc a wirusem.
Oba artykuły zostały opublikowane w czasopiśmie Cell Stem Press. Jedno badanie zostało przeprowadzone przez naukowców z Korei Południowej i Wielkiej Brytanii, w tym z Uniwersytetu Cambridge; drugi jest autorstwa naukowców z Duke University i University of North Carolina.
(Po lewej) Reprezentatywny obraz 3D organoidu płuca przedstawiający marker komórek macierzystych pęcherzyków płucnych; (po prawej) zdjęcie Arvinda Konkimalli pokazuje, jak pojedyncza komórka macierzysta płuca się kopiuje, aby wygenerować tysiące komórek i stworzyć strukturę przypominającą tkanki oddechowe. W obu badaniach naukowcy zaobserwowali, jak wirus uszkadza pęcherzyki płucne. Pęcherzyki płucne to podobne do balonów worki powietrzne, które pobierają tlen, którym oddychamy, i uwalniają wydychany przez nas dwutlenek węgla. Uszkodzenie pęcherzyków powoduje zapalenie płuc i ostrą niewydolność oddechową — główną przyczynę śmierci w Covid-19.
Oba zespoły opracowały model przy użyciu minipłuc — lub organoidów płuc. Organoidy wyhodowano z komórek macierzystych, które naprawiają najgłębsze części płuc, w których atakuje SARS-CoV-2. Są to tak zwane komórki AT2. Śledź Express wyjaśnione na Telegramie
Zespół z Wielkiej Brytanii i Korei Południowej przeprogramował komórki AT2 z powrotem do ich wcześniejszego stadium komórek macierzystych. Wyhodowali samoorganizujące się, przypominające pęcherzyki struktury 3D, które naśladują zachowanie kluczowej tkanki płucnej. Kiedy modele 3D zostały wystawione na SARS-CoV-2, wirus zaczął się szybko replikować.
W ciągu sześciu godzin komórki zaczęły wytwarzać interferony – białka, które działają jako sygnały ostrzegawcze dla sąsiednich komórek. Po 48 godzinach komórki zaczęły walczyć. A po 60 godzinach od infekcji niektóre komórki pęcherzykowe zaczęły się rozpadać, prowadząc do śmierci komórki i uszkodzenia tkanki.
W innym badaniu, prowadzonym przez biologa komórkowego Purushothama Rao Tata z Duke University, zespół zdołał rozmnożyć pojedynczą komórkę płuca w tysiące kopii i stworzyć strukturę przypominającą tkanki oddechowe ludzkiego płuca. Po zakażeniu wirusem model wykazywał reakcję zapalną.
Zespół był również świadkiem burzy cytokinowej — hiperreakcji cząsteczek odpornościowych, które uruchamiają płuca, aby zwalczyć infekcję.
Podziel Się Z Przyjaciółmi:
