|
Ponieważ naukowcy na całym świecie skupili się na zrozumieniu SARS-CoV-2, wyłania się obraz
wirusa, który ma poważny wpływ na układ naczyniowy wielu narządów, w tym układu naczyniowego
mózgu. Obserwowany wpływ na ośrodkowy układ nerwowy obejmuje objawy neurologiczne (bóle
głowy, nudności, zawroty głowy), śmiertelne powstawanie mikroszczelin, aw rzadkich przypadkach
zapalenie mózgu. Jednak nasze zrozumienie, w jaki sposób wirus powoduje te łagodne do ciężkich
objawów neurologicznych i jak wpływa na układ naczyniowy mózgu, pozostaje niejasne. W związku z
tym wyniki przedstawione w niniejszym raporcie zbadały, czy można zaobserwować szkodliwe skutki
działania białka wypustowego wirusa SARS-COV-2 na pierwotne komórki śródbłonka
mikronaczyniowego ludzkiego mózgu (hBMVEC). Po pierwsze, korzystając z pośmiertnej tkanki
mózgowej, pokazujemy, że enzym konwertujący angiotensynę 2 lub ACE2 (znany cel wiązania białka
wypustek SARS-CoV-2) jest wyrażany w naczyniach różnej kalibru kory czołowej. Dodatkowo ACE2
był również wykrywalny w pierwotnym śródbłonku mikronaczyniowym ludzkiego mózgu (hBMVEC)
utrzymywanym w warunkach hodowli komórkowej. Analiza żywotności komórek wykazała, że ani S1,
S2, ani skrócona forma S1 zawierająca tylko RBD nie miały minimalnego wpływu na żywotność
hBMVEC w 48-godzinnym oknie ekspozycji. Jednak gdy wirusowe białka wypustek zostały
wprowadzone do systemów modelowych, które podsumowują podstawowe cechy bariery krew-mózg
(BBB), przełamanie bariery było ewidentne w różnym stopniu, w zależności od badanej podjednostki
białka wypustek. Kluczem do naszych ustaleń jest wykazanie, że S1 sprzyja utracie integralności
bariery w zaawansowanym modelu 3D mikroprzepływu ludzkiego BBB, platformie, która najbardziej
przypomina ludzkie warunki fizjologiczne na tym styku OUN. Późniejsza analiza wykazała również
zdolność białek wypustek SARS-CoV-2 do wyzwalania odpowiedzi prozapalnej na komórkach
śródbłonka mózgu, która może przyczyniać się do zmienionego stanu funkcji BBB. Wszystkie te
wyniki są pierwszymi, które pokazują bezpośredni wpływ, jaki białko wypustowe SARS-CoV-2 może
mieć na komórki śródbłonka mózgu; oferując w ten sposób wiarygodne wyjaśnienie konsekwencji
neurologicznych obserwowanych u pacjentów z COVID-19. Późniejsza analiza wykazała również
zdolność białek wypustek SARS-CoV-2 do wyzwalania odpowiedzi prozapalnej na komórkach
śródbłonka mózgu, która może przyczyniać się do zmienionego stanu funkcji BBB.
Ponieważ naukowcy na całym świecie skupili się na zrozumieniu SARS-CoV-2, wyłania się obraz
wirusa, który ma poważny wpływ na układ naczyniowy wielu narządów, w tym układu naczyniowego
mózgu. Obserwowany wpływ na ośrodkowy układ nerwowy obejmuje objawy neurologiczne (bóle
głowy, nudności, zawroty głowy), śmiertelne powstawanie mikroszczelin, aw rzadkich przypadkach
zapalenie mózgu. Jednak nasze zrozumienie, w jaki sposób wirus powoduje te łagodne do ciężkich
objawów neurologicznych i jak wpływa na układ naczyniowy mózgu, pozostaje niejasne. W związku z
tym wyniki przedstawione w niniejszym raporcie zbadały, czy można zaobserwować szkodliwe skutki
działania białka wypustowego wirusa SARS-COV-2 na pierwotne komórki śródbłonka
mikronaczyniowego ludzkiego mózgu (hBMVEC). Po pierwsze, korzystając z pośmiertnej tkanki
mózgowej, pokazujemy, że enzym konwertujący angiotensynę 2 lub ACE2 (znany cel wiązania białka
wypustek SARS-CoV-2) jest wyrażany w naczyniach różnej kalibru kory czołowej. Dodatkowo ACE2
był również wykrywalny w pierwotnym śródbłonku mikronaczyniowym ludzkiego mózgu (hBMVEC)
utrzymywanym w warunkach hodowli komórkowej. Analiza żywotności komórek wykazała, że ani S1,
S2, ani skrócona forma S1 zawierająca tylko RBD nie miały minimalnego wpływu na żywotność
hBMVEC w 48-godzinnym oknie ekspozycji. Jednak gdy wirusowe białka wypustek zostały
wprowadzone do systemów modelowych, które podsumowują podstawowe cechy bariery krew-mózg
(BBB), przełamanie bariery było ewidentne w różnym stopniu, w zależności od badanej podjednostki
białka wypustek. Kluczem do naszych ustaleń jest wykazanie, że S1 sprzyja utracie integralności
bariery w zaawansowanym modelu 3D mikroprzepływu ludzkiego BBB, platformie, która najbardziej
przypomina ludzkie warunki fizjologiczne na tym styku OUN. Późniejsza analiza wykazała również
zdolność białek wypustek SARS-CoV-2 do wyzwalania odpowiedzi prozapalnej na komórkach
śródbłonka mózgu, która może przyczyniać się do zmienionego stanu funkcji BBB. Wszystkie te
wyniki są pierwszymi, które pokazują bezpośredni wpływ, jaki białko wypustowe SARS-CoV-2 może
mieć na komórki śródbłonka mózgu; oferując w ten sposób wiarygodne wyjaśnienie konsekwencji
neurologicznych obserwowanych u pacjentów z COVID-19. Późniejsza analiza wykazała również
zdolność białek wypustek SARS-CoV-2 do wyzwalania odpowiedzi prozapalnej na komórkach
śródbłonka mózgu, która może przyczyniać się do zmienionego stanu funkcji BBB.
|
