Pesquisadores descobrem como COVID-19 pode desencadear níveis fatais de inflamação pulmonar

Simular o desenvolvimento da doenças em pulmões humanos

Responder à pandemia de COVID-19 causada pelo novo coronavírus, SARS-CoV-2, requer modelos que podem simular o desenvolvimento da doença em humanos, identificar alvos potenciais e permitir testes de drogas. Especificamente, o acesso a sistemas de modelo in vitro de pulmão humano primário é uma prioridade, uma vez que uma variedade de células epiteliais respiratórias são os alvos propostos de entrada viral.

Agora, uma equipe de pesquisadores de doenças infecciosas, medicina pulmonar e regenerativa da Universidade de Boston, estudando células pulmonares derivadas de células-tronco humanas chamadas pneumócitos tipo 2, infectadas com SARS-CoV-2, mostraram que o vírus inicialmente suprime a capacidade das células pulmonares para chamar a ajuda do sistema imunológico com interferons para lutar contra os invasores virais e, em vez disso, ativa uma via inflamatória chamada NFkB. “As células pulmonares infectadas liberam proteínas inflamatórias. No corpo de uma pessoa infectada, essas proteínas aumentam os níveis de inflamação nos pulmões”, explica o autor correspondente Darrell Kotton, MD, o David C. Seldin Professor de Medicina da BUSM e Diretor do Centro de Medicina Regenerativa da BU / BMC (CReM).

De acordo com os pesquisadores, os sinais inflamatórios iniciados pelos pneumócitos infectados atraem um exército de células do sistema imunológico para o tecido pulmonar carregado de células infectadas e já mortas e morrendo.

Os dados são baseados em experimentos que a equipe de pesquisa realizou no laboratório do co-autor Elke Mühlberger, Ph.D., professor associado de microbiologia da BUSM e pesquisador do Laboratório Nacional de Doenças Infecciosas Emergentes (NEIDL) da BU. Kotton e outros membros do CReM desenvolveram modelos sofisticados de tecido pulmonar humano – estruturas tridimensionais de células pulmonares, chamadas de “organóides pulmonares”, cultivadas a partir de células-tronco humanas – que eles usaram na BU e com colaboradores em outros lugares para estudar um variedade de doenças pulmonares crônicas e agudas.

A equipe de pesquisa, liderada pelos co-primeiros autores, Jessie Huang, Ph.D., Kristy Abo, BA, Rhiannon Werder, Ph.D. e Adam Hume, Ph.D., adaptou um modelo experimental usado anteriormente para estudar os efeitos de fumar cigarros para estudar o coronavírus no tecido pulmonar. Gotículas de coronavírus vivo foram então adicionadas no topo das células pulmonares, infectando-as pelo ar da mesma forma que o vírus infecta as células que revestem o interior dos pulmões quando o ar contendo o vírus é respirado para dentro do corpo. “Esta adaptação de pneumócitos derivados de células-tronco humanas ao ar, conhecida como uma cultura de células de ‘interface ar-líquido’, foi um avanço importante que nos permitiu simular como o SARS-CoV-2 entra nas células profundamente nos pulmões das pessoas mais gravemente afetadas pacientes “, disse o co-autor sênior Andrew Wilson, MD, professor associado de medicina da BUSM. “

Wilson e Kotton, também são médicos pulmonares e de cuidados intensivos, cuidando de pacientes com pneumonia COVID-19 no Boston Medical Center, enquanto também lideram seus laboratórios para produzir as células do pulmão humano que foram então transportadas para o NEIDL. Lá, Hume, um cientista pesquisador sênior do laboratório de Mühlberger, trabalhou em um traje BSL-4 para realizar as infecções das células que as três equipes colaboradoras analisaram juntas por meio de chamadas de zoom semanais.

“Essas células são uma plataforma incrível para estudar a infecção por SARS-CoV-2”, acrescenta Mühlberger. “Eles provavelmente refletem o que está acontecendo nas células pulmonares de pacientes com COVID-19. Se você olhar para os danos que o SARS-CoV-2 inflige nessas células, você definitivamente não quer pegar a doença.”

FONTE: Medical Xpress

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