Американские ученые из Чикагского университета показали, что тяжелое течение коронавирусной инфекции наблюдается, если в организме пациента активирован особый тип макрофагов (иммунных клеток). Исследователи также предложили использовать в качестве модели стволовые клетки людей, а не животных. Работа опубликована в журнале Nature.
Когда вирус попадает в организм пациента, иммунная система использует для борьбы с ним в первую очередь макрофаги. Это клетки, которые специализируются на удалении патогена. Они поглощают его в ходе фагоцитоза. Однако бывает несколько типов макрофагов, которые могут по-разному подходить к своей задаче.
Для моделирования клеточных и молекулярных эффектов, которые вирус SARS-CoV-2 оказывает на человеческий организм, ученые предложили использовать человеческие стволовые клетки. Их можно дифференцировать в разные органы и специализированные клетки. Привычные животные модели не подходят для таких исследований, так как мыши, крысы и другие животные иначе переносят COVID-19. В своей работе исследователи сначала проанализировали биопсию легких пациентов с коронавирусной инфекцией и обнаружили, что у них повышенный уровень макрофагов.
Далее с помощью стволовых клеток ученые получили органоиды легких и макрофаги. Так как они произошли из одной и той же линии стволовых клеток, макрофаги не воспринимали клетки легких как нечто постороннее. Затем ученые заразили систему вирусом SARS-CoV-2. Оказалось, что макрофаги реагировали на инфекцию по-разному. Макрофаги типа M2 поглощали вирусные частицы и зараженные клетки в ходе фагоцитоза, а также синтезировали противовоспалительные молекулы. А макрофаги типа M1 синтезировали воспалительные молекулы, что вызывало более активный иммунный ответ. Подобные воспалительные факторы ученые обнаруживали и в крови пациентов с тяжелым течением коронавирусной инфекции. Биологи предположили, что у людей, в легких которых активированы макрофаги M1, есть более высокий риск тяжелого течения болезни.
Уже было известно, что пожилые люди, а также люди, страдающие от повышенного давления или диабета, более подвержены коронавирусной инфекции. Как считают ученые, у них может быть более высокий уровень макрофагов M1.
Ученые также отметили, что предложенная ими модель может быть использована для изучения не только COVID-19, но и других инфекционных заболеваний. В дальнейшем они планируют разработать более сложные органоиды для исследований.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
