Vědci si v laboratoři pěstují „miniplíce“, infikují je koronavirem a sledují bitvu v reálném čase

V obou studiích vědci pozorovali, jak virus poškozuje alveoly v plicích. Alveoly jsou vzduchové vaky podobné balónkům, které absorbují kyslík, který dýcháme, a uvolňují oxid uhličitý, který vydechujeme.

Zdravotníci kontrolují rentgenovou fotografii plic pacienta trpícího Covid-19 v Nouvel Hopital Civil ve Štrasburku, východní Francie, čtvrtek 22. října 2020. (Foto: Jean-Francois Badias, File)

Je známo, že nový koronavirus napadá především plíce, ale jak se útok vyvíjí, je stále předmětem výzkumu. Nyní dvě studie vrhly světlo na tyto procesy pomocí stejného přístupu. Vědci v laboratoři vyvinuli modely plic, infikovali je SARS-CoV-2 a sledovali bitvu mezi plicními buňkami a virem.

Oba články jsou publikovány v časopise Cell Stem Press. Jednu studii provedli jihokorejští a britskí vědci, mimo jiné z University of Cambridge; druhý je od výzkumníků z Duke University a University of North Carolina.

(vlevo) Reprezentativní snímek 3D plicního organoidu ukazující marker alveolárních kmenových buněk; (vpravo) obrázek Arvinda Konkimally ukazuje, jak se jedna plicní kmenová buňka zkopírovala, aby vytvořila tisíce buněk a vytvořila strukturu připomínající dýchací tkáň.

V obou studiích vědci pozorovali, jak virus poškozuje alveoly v plicích. Alveoly jsou vzduchové vaky podobné balónkům, které absorbují kyslík, který dýcháme, a uvolňují oxid uhličitý, který vydechujeme. Poškození plicních sklípků způsobuje zápal plic a akutní respirační tíseň – hlavní příčinu úmrtí v Covid-19.

Oba týmy vyvinuly model pomocí mini-plíce – neboli plicních organoidů. Organoidy byly vypěstovány z kmenových buněk, které opravují nejhlubší části plic, kde SARS-CoV-2 napadá. Ty se nazývají AT2 buňky. Sledujte Express Explained na telegramu

Britský a jihokorejský tým přeprogramovali buňky AT2 zpět do jejich dřívějšího stadia kmenových buněk. Vyrostly u nich samoorganizující se alveolární 3D struktury, které napodobují chování klíčové plicní tkáně. Když byly 3D modely vystaveny SARS-CoV-2, virus se začal rychle replikovat.

Za šest hodin začaly buňky produkovat interferony – proteiny, které fungují jako varovné signály pro sousední buňky. Po 48 hodinách se buňky začaly bránit. A po 60 hodinách od infekce se některé alveolární buňky začaly rozpadat, což vedlo k buněčné smrti a poškození tkáně.

V další studii, kterou vedl buněčný biolog z Duke University Purushothama Rao Tata, tým získal jedinou plicní buňku, která se rozmnožila do tisíců kopií a vytvořila strukturu, která se podobá dýchací tkáni lidských plic. Jakmile byl infikován virem, model vykazoval zánětlivou reakci.

Tým byl také svědkem cytokinové bouře – hyperreakce imunitních molekul, které plíce spouštějí v boji s infekcí.

Sdílej Se Svými Přáteli: