Gli scienziati coltivano 'mini-polmoni' in un laboratorio, li infettano con il coronavirus e guardano la battaglia in tempo reale
In entrambi gli studi, gli scienziati hanno osservato come il virus danneggia gli alveoli nei polmoni. Gli alveoli sono sacche d'aria simili a palloncini che assorbono l'ossigeno che respiriamo e rilasciano l'anidride carbonica che espiriamo.
Gli operatori sanitari controllano una foto a raggi X di un polmone di un paziente affetto da Covid-19 nel Nouvel Hopital Civil di Strasburgo, nella Francia orientale, giovedì 22 ottobre 2020. (Foto AP: Jean-Francois Badias, File) È noto che il nuovo coronavirus attacca principalmente i polmoni, ma il modo in cui si sviluppa l'attacco è ancora oggetto di ricerca. Ora, due studi hanno fatto luce su questi processi utilizzando lo stesso approccio. Gli scienziati hanno sviluppato modelli polmonari in laboratorio, li hanno infettati con SARS-CoV-2 e hanno osservato la battaglia tra le cellule polmonari e il virus.
Entrambi i documenti sono pubblicati sulla rivista Cell Stem Press. Uno studio è condotto da ricercatori sudcoreani e britannici, anche dell'Università di Cambridge; l'altro è di ricercatori della Duke University e della University of North Carolina.
(Sinistra) Immagine rappresentativa dell'organoide polmonare 3D che mostra il marcatore delle cellule staminali alveolari; L'immagine (a destra) di Arvind Konkimalla mostra come una singola cellula staminale polmonare si è copiata per generare migliaia di cellule e generare una struttura simile ai tessuti respiratori. In entrambi gli studi, gli scienziati hanno osservato come il virus danneggia gli alveoli nei polmoni. Gli alveoli sono sacche d'aria simili a palloncini che assorbono l'ossigeno che respiriamo e rilasciano l'anidride carbonica che espiriamo. I danni agli alveoli causano polmonite e distress respiratorio acuto, la principale causa di morte nel Covid-19.
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Entrambi i team hanno sviluppato il modello utilizzando mini-polmoni, o organoidi polmonari. Gli organoidi sono stati coltivati dalle cellule staminali che riparano le porzioni più profonde dei polmoni dove attacca SARS-CoV-2. Queste sono chiamate cellule AT2. Segui Express spiegato su Telegram
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Il team del Regno Unito e della Corea del Sud ha riprogrammato le cellule AT2 al loro stadio precedente di cellule staminali. Sono cresciute strutture 3D auto-organizzanti, simili a alveolari che imitano il comportamento del tessuto polmonare chiave. Quando i modelli 3D sono stati esposti a SARS-CoV-2, il virus ha iniziato a replicarsi rapidamente.
In sei ore, le cellule hanno iniziato a produrre interferoni, proteine che agiscono come segnali di avvertimento per le cellule vicine. Dopo 48 ore, le cellule hanno iniziato a reagire. E dopo 60 ore dall'infezione, alcune delle cellule alveolari hanno cominciato a disintegrarsi, portando alla morte cellulare ea danni ai tessuti.
Nell'altro studio, condotto dal biologo cellulare della Duke University Purushothama Rao Tata, il team ha ottenuto una singola cellula polmonare da moltiplicare in migliaia di copie e creare una struttura che ricorda i tessuti respiratori del polmone umano. Una volta infettato dal virus, il modello ha mostrato una risposta infiammatoria.
Il team ha anche assistito alla tempesta di citochine, l'iper reazione delle molecole immunitarie lanciate dai polmoni per combattere l'infezione.
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