Vedci pestujú „minipľúca“ v laboratóriu, infikujú ich koronavírusom a sledujú bitku v reálnom čase
V oboch štúdiách vedci pozorovali, ako vírus poškodzuje alveoly v pľúcach. Alveoly sú vzduchové vaky podobné balónom, ktoré absorbujú kyslík, ktorý dýchame, a uvoľňujú oxid uhličitý, ktorý vydychujeme.
Zdravotníci kontrolujú röntgenovú fotografiu pľúc pacienta trpiaceho na Covid-19 v Nouvel Hopital Civil v Štrasburgu, východné Francúzsko, štvrtok 22. októbra 2020. (Foto: Jean-Francois Badias, File) Je známe, že nový koronavírus napáda predovšetkým pľúca, ale ako sa útok vyvíja, je stále predmetom výskumu. Teraz dve štúdie objasnili tieto procesy pomocou rovnakého prístupu. Vedci vyvinuli modely pľúc v laboratóriu, infikovali ich SARS-CoV-2 a sledovali bitku medzi pľúcnymi bunkami a vírusom.
Oba články sú publikované v časopise Cell Stem Press. Jedna štúdia je vedená juhokórejskými a britskými výskumníkmi, vrátane z University of Cambridge; druhý je od výskumníkov z Duke University a University of North Carolina.
(vľavo) Reprezentatívny obraz 3D pľúcneho organoidu zobrazujúci marker alveolárnych kmeňových buniek; (vpravo) obrázok od Arvinda Konkimalla ukazuje, ako sa jedna pľúcna kmeňová bunka skopírovala, aby vytvorila tisíce buniek a vytvorila štruktúru pripomínajúcu dýchacie tkanivá. V oboch štúdiách vedci pozorovali, ako vírus poškodzuje alveoly v pľúcach. Alveoly sú vzduchové vaky podobné balónom, ktoré absorbujú kyslík, ktorý dýchame, a uvoľňujú oxid uhličitý, ktorý vydychujeme. Poškodenie alveol spôsobuje zápal pľúc a akútnu respiračnú tieseň – hlavnú príčinu úmrtí v prípade Covid-19.
Oba tímy vyvinuli model pomocou mini-pľúc – alebo pľúcnych organoidov. Organoidy boli vypestované z kmeňových buniek, ktoré opravujú najhlbšie časti pľúc, kde SARS-CoV-2 napáda. Tieto sa nazývajú bunky AT2. Sledujte Express Explained na telegrame
Tím Spojeného kráľovstva a Južnej Kórey preprogramovali bunky AT2 späť do ich skoršieho štádia kmeňových buniek. Vyrástli v nich samoorganizujúce sa alveolárne 3D štruktúry, ktoré napodobňujú správanie kľúčového pľúcneho tkaniva. Keď boli 3D modely vystavené SARS-CoV-2, vírus sa začal rýchlo replikovať.
Za šesť hodín začali bunky produkovať interferóny – proteíny, ktoré pôsobia ako varovné signály pre susedné bunky. Po 48 hodinách sa bunky začali brániť. A po 60 hodinách od infekcie sa niektoré alveolárne bunky začali rozpadať, čo viedlo k bunkovej smrti a poškodeniu tkaniva.
V ďalšej štúdii, ktorú viedol bunkový biológ z Duke University Purushothama Rao Tata, tím dostal jednu pľúcnu bunku, ktorá sa rozmnožila na tisíce kópií a vytvorila štruktúru, ktorá sa podobá dýchaciemu tkanivu ľudských pľúc. Po infikovaní vírusom model vykazoval zápalovú reakciu.
Tím bol tiež svedkom cytokínovej búrky - hyperreakcie imunitných molekúl, ktoré pľúca spúšťajú v boji proti infekcii.
Zdieľajte So Svojimi Priateľmi:
