3D 'assembloid' laat zien hoe SARS-CoV-2 hersencellen besmet

3D "assembloid" laat zien hoe SARS-CoV-2 hersencellen infecteert

Onderzoekers van de University of California San Diego School of Medicine en ook het Rady Children's Institute for Genomic Medicine hebben een stamcelversie gegenereerd die een mogelijk toegangspad laat zien van SARS-CoV-2, de infectie die COVID-19 veroorzaakt, tot in de menselijke geest.

De zoekopdrachten naar zijn vrijgegeven in de online zorg van 9 juli 2021 van Nature Medicine.

"Klinische en epidemiologische observaties suggereren dat de hersenen betrokken kunnen raken bij SARS-CoV-2-infectie", verklaarde de oudere schrijver Joseph Gleeson, MD, Rady Professor of Neuroscience aan de UC San Diego School of Medicine en tevens supervisor van neurowetenschappelijk onderzoek aan de Rady Kinderinstituut voor genomische geneeskunde.

“Het vooruitzicht van door COVID19 veroorzaakte hersenbeschadiging is een primaire zorg geworden in gevallen van ‘langdurig COVID’, maar menselijke neuronen in cultuur zijn niet vatbaar voor infectie. Eerdere publicaties suggereren dat de cellen die het ruggenmergvocht maken geïnfecteerd kunnen raken met SARS-CoV-2, maar andere toegangswegen leken waarschijnlijk."

Gleeson en ook collega's, die bestonden uit zowel neurowetenschappers als experts op het gebied van overdraagbare ziekten, bevestigden dat menselijke neurale cellen immuun zijn voor SARS-CoV-2-infectie. Huidige onderzoeken wijzen er echter op dat soorten hersencellen kunnen functioneren als een 'Trojaans paard'.

Pericyten zijn gespecialiseerde cellen die om capillairen draaien en ook de SARS-CoV2-receptor brengen. De wetenschappers presenteerden pericyten rechtstreeks in driedimensionale neurale celgemeenschappen - geestorganoïden - om 'assembloiden' te ontwikkelen, een extra geavanceerde stamcelversie van het lichaam. Deze assemblages hadden veel soorten hersencellen, samen met pericyten, en onthulden ook een duurzame infectie door SARS-CoV-2.

Het coronavirus had het vermogen om de pericyten te besmetten, die als lokale productiefaciliteiten werkten voor de productie van SARS-CoV-2. Deze in uw regio gegenereerde SARS-CoV-2 kunnen daarna verschillende andere celsoorten infecteren, met uitgebreide schade tot gevolg. Met dit versterkte versiesysteem ontdekten ze dat de ondersteunende cellen die astrocyten worden genoemd het belangrijkste doelwit waren van deze tweede infectie.

De resultaten, aldus Gleeson, laten zien dat een mogelijk pad van SARS-CoV-2 rechtstreeks in de geest via de haarvaten is, waar SARS-CoV-2 pericyten kan besmetten, en daarna kan SARS-CoV-2 verschillende andere soorten infecteren van hersencellen.

"Als alternatief kunnen de geïnfecteerde pericyten leiden tot ontsteking van de bloedvaten, gevolgd door stolling, beroerte of bloedingen, complicaties die worden waargenomen bij veel patiënten met SARS-CoV-2 die in het ziekenhuis worden opgenomen op intensive care-afdelingen."

Onderzoekers bereiden zich momenteel voor om zich te concentreren op het creëren van versterkte assemblages die niet alleen pericyten bevatten, maar ook capillair efficiënt in het pompen van bloed naar een veel betere versie van de onbeschadigde menselijke geest. Door deze versies, verklaarde Gleeson, zou een beter begrip van overdraagbare ziekten en ook verschillende andere menselijke geestesziekten kunnen ontstaan.