3D-модель Assembloid показывает, как SARS-CoV-2 заражает клетки мозга

Исследователи из Медицинской школы Сан-Диего Калифорнийского университета и Детского института геномной медицины Рэди создали модель стволовых клеток, которая демонстрирует потенциальный путь проникновения , вируса, вызывающего COVID-19, в человека.


Результаты опубликованы в онлайн-выпуске журнала от 9 июля 2021 г. Природа Медицина.

«Клинические и эпидемиологические наблюдения показывают, что мозг может быть вовлечен в инфекцию -CoV-2», — сказал старший автор Джозеф Глисон, доктор медицины, Рэди-профессор нейробиологии в Медицинской школе Калифорнийского университета в Сан-Диего и директор исследований нейробиологии в Детском институте Рэди. для геномной медицины.

«Перспектива повреждения мозга, вызванного COVID19, стала главной проблемой в случаях« длительного COVID », но человеческие нейроны в культуре не восприимчивы к инфекции. Предыдущие публикации предполагают, что , вырабатывающие спинномозговую жидкость, могут быть инфицированы SARS- CoV-2, но другие пути проникновения казались вероятными «.

Глисон и его коллеги, среди которых были как нейробиологи, так и специалисты по инфекционным заболеваниям, подтвердили, что нервные клетки человека устойчивы к инфекции SARS-CoV-2. Однако недавние исследования намекают, что другие типы клеток мозга могут служить «троянским конем».

Перициты — это специализированные клетки, которые обвивают кровеносные сосуды и несут рецептор SARS-CoV2. Исследователи ввели перициты в трехмерные культуры нервных клеток — органоиды мозга — для создания «ассемблоидов», более сложной модели стволовых клеток человеческого тела. Эти ассемблоиды содержали много типов клеток головного мозга в дополнение к перицитам и показали устойчивую инфекцию SARS-CoV-2.

Коронавирус смог заразить перициты, которые служили локализованными фабриками по производству SARS-CoV-2. Эти локально продуцируемые SARS-CoV-2 могут затем распространиться на другие типы клеток, что приведет к повсеместному повреждению. С помощью этой улучшенной модельной системы они обнаружили, что поддерживающие клетки, известные как астроциты, были основной мишенью этой вторичной инфекции.

По словам Глисона, результаты показывают, что один из возможных путей проникновения SARS-CoV-2 в мозг — через кровеносные сосуды, где SARS-CoV-2 может инфицировать перициты, а затем SARS-CoV-2 может распространяться на другие типы мозга. клетки.

«С другой стороны, инфицированные перициты могут привести к воспалению кровеносных сосудов с последующим свертыванием, инсультом или кровотечением, осложнениями, которые наблюдаются у многих пациентов с SARS-CoV-2, госпитализированных в отделения интенсивной терапии».