Kovid-19 vücuda giriş için iki burun hücresini kullanıyor

Bilim insanları, bulaşmayı önlemeye ve bir aşı geliştirme hedefiyle SARS CoV-2’nin tam olarak nasıl yayıldığını anlamak için yarışıyor. SARS-CoV-2'nin insan hücrelerini enfekte etmek için SARS-CoV ile benzer bir mekanizma kullandığı bilinmesine rağmen - 2003 SARS salgınının nedeni - burunda yer alan kesin hücre tipleri daha önce tam olarak tespit edilmemişti. Groningen Üniversite Tıp Merkezi Wellcome Sanger Enstitüsü, Cote d’Azur Üniversitesi ve CNRS’den bir grup araştırmacı, virüsün olası giriş noktaları olarak burunda iki spesifik hücre tipi belirledi.

Çalışma saygın bilim dergilerinden Nature Medicine'de “SARS-CoV-2 giriş faktörleri, doğal bağışıklık genleriyle birlikte nazal epitel hücrelerinde yüksek oranda ifade edilir” başlığıyla yayımlandı. Bu, Akciğer Biyolojik Ağı ile İnsan Hücresi Atlas verilerini enfeksiyon ve hastalığı anlamak için kullanma konusunda devam eden uluslararası çabanın bir parçası olan ilk yayın.

Önceki araştırmalar, semptomatik veya asemptomatik COVID-19'lu hastalardan gelen nazal sürüntülerin, boğaz sürüntülerine göre daha yüksek viral konsantrasyonlar sergilediğini ve bu da burnun ilk enfeksiyon ve bulaşma için potansiyel bir geçit olduğunu gösteriyor. Mevcut çalışma, burundaki goblet ve siliyer hücrelerin, SARS-CoV-2'nin hücrelerimize girmek için kullandığı yüksek seviyede giriş proteinlerine sahip olduğunu gösterdi. Ayrıca gözdeki hücrelerin ve diğer bazı organların da viral giriş proteinleri içerdiğini gösteriyor. Çalışma aynı zamanda giriş proteininin diğer bağışıklık sistemi genleri ile nasıl düzenlendiğini ve bulaşmayı azaltmak için tedavilerin geliştirilmesi için potansiyel hedefleri ortaya çıkarıyor.

SARS-CoV-2 girişinde hangi hücrelerin yer alabileceğini keşfetmek için araştırmacılar, sağlıklı insan donörlerinden alınan çoklu dokulardan elde edilen tek hücreli RNA sekanslama verilerinde viral girişle ilişkili genlerin dışa vurumunu araştırdılar. Enfekte olmamış kişilerin 20'den fazla farklı dokusundan tek hücreli RNA dizilemesinin birden fazla İnsan Hücresi Atlası (HCA) konsorsiyum veri kümesini analiz ettiler. Bu hücreler arasında akciğer, burun boşluğu, göz, bağırsak, kalp, böbrek ve karaciğer hücreleri bulunur.

İKİ ANAHTAR PROTEİN

ACE2 ve TMPRSS2, SARS-CoV-2 viral girişinde yer alan iki moleküldür. Araştırmacılar, hangi hücrelerin, hücrelerimizi enfekte etmek için Kovid-19 virüsü tarafından kullanılan iki anahtar giriş proteininin her ikisini de ifade ettiğini araştırdı.

Araştırmacılar, burun epitelinde goblet ve mukus üreten siliyer hücrelerde yüksek ACE2 ve TMPRSS2 ifadesini gösterdiler. Bu durum, iki hücrenin orijinal viral enfeksiyonun yeri olduğunu ve muhtemelen insanlar içinde ve arasında yayılma kaynağı olduğunu göstermektedir.

Wellcome Trust Sanger Enstitüsü Teichmann laboratuvarında bulunan Doktor, Waradon Sungnak, SARS-CoV-2 girişini aktive edebilen reseptör proteini -ACE2 ve TMPRSS2 proteazın farklı organlardaki hücrelerde ifade edildiğini bulduklarını ifade etti. Sungnak, mukus üreten goblet hücrelerinin ve burundaki siliyer hücrelerin bu SARS-CoV-2 proteinlerinin her ikisinin de hava yollarında bulunan tüm hücrelerde en yüksek seviyelerde olduğunu ortaya çıkardıklarını belirtti. Bu bulgu, bu hücreleri virüs için en olası ilk enfeksiyon yolu haline getiriyor.

Hollanda'daki Üniversite Tıp Merkezi Groningen'de doçent olan Dr. Martin Nawijn burunda bulunan bu özel hücrelerin ilk kez olarak Kovid-19 ile ilişkilendirildiğini ifade etti.

BAŞKA OLASI YOLLAR: GÖZ VE BAĞIRSAK

İki anahtar giriş proteini olan ACE2 ve TMPRSS2 ayrıca gözün korneasındaki hücrelerde ve bağırsağın astar epitelinde de gösterildi. Bu durum, göz ve gözyaşı kanalları yoluyla başka bir olası enfeksiyon yolunu gösterir ve ayrıca fekal-oral bulaşma potansiyelini ortaya çıkarır.

Hücreler hasar gördüğünde veya bir enfeksiyonla savaştığında, çeşitli bağışıklık genleri aktive edilir. Bu çalışma, burun hücrelerinde ACE2 reseptör üretiminin muhtemelen diğer bağışıklık genlerini aktive ettiğini gösterir.

Bu bilgi, koronavirüsün nasıl yayıldığını daha iyi anlamak için kullanılabilir. Virüs bulaşması için hangi kesin hücre tiplerinin önemli olduğunu bilmek, virüsün yayılmasını azaltmak için potansiyel tedavilerin geliştirilmesine de temel oluşturur.

BURUN İÇİ AŞILAR YAYILMAYI SINIRLANDIRABİLİR

Bu çalışma, insan sağlığını ve hastalığını anlamak için tüm insan hücrelerinin referans haritalarını oluşturmayı amaçlayan küresel İnsan Hücresi Atlas (HCA) konsorsiyumu kapsamında gerçekleştirilmiştir. HCA topluluğuna 70 ülkeden Bin 600'den fazla kişi katılmakta ve veriler dünya çapında tüm bilim insanlarına açıkça sunulmaktadır.

Bu bilgi, koronavirüsün nasıl yayıldığını daha iyi anlamak için kullanılabilir. Virüs bulaşması için hangi kesin hücre tiplerinin önemli olduğunu bilmek, virüsün yayılmasını azaltmak için potansiyel tedavilerin geliştirilmesine de temel oluşturur.

Küresel HCA Akciğer Biyolojik Ağı, COVID-19'da yer alması muhtemel hücrelere ve hedeflere daha fazla bilgi vermek ve bunları hasta özellikleriyle ilişkilendirmek için verileri analiz etmeye devam etmektedir.

Wellcome direktörü Profesör Sir Jeremy Farrar “İnsan Hücresi Atlası, bilim insanlarının hastalıkları tamamen yeni bir şekilde teşhis etmelerine, izlemelerine ve tedavi etmelerine yardımcı oluyor. Dünyanın dört bir yanındaki araştırmacılar, Kovid-19 hakkındaki anlayışımızı derinleştirmek için benzeri görülmemiş bir hızla çalışmaktadır. Yeni araştırma bunun açık kanıtıdır. Sınır ötesi işbirliği yapmak ve araştırmayı açıkça paylaşmak, etkili teşhis, tedavi ve aşıların hızlı bir şekilde geliştirilmesi ve hiçbir ülkenin geride kalmamasını sağlamak için çok önemlidir’ dedi.

Daha fazla ayrıntı için araştırmacılar verilerini www.covid19cellatlas.org adresinde kapsamlı, açık ve kullanıcı dostu bir şekilde sundular.

Bu gibi keşiflerin tedaviye ve korunmaya yönelik dönüşleri olabilir. Örneğin, burun içinden uygulanan (nazal spreyler gibi) ilaçlar / aşılar yayılmayı sınırlandırmada etkili olabilir.

Özgün makale için: https://www.nature.com/articles/s41591-020-0868-6.pdf