Ученые выращивают «мини-легкие» в лаборатории, заражают их коронавирусом и наблюдают за битвой в реальном времени.

В обоих исследованиях ученые наблюдали, как вирус повреждает альвеолы ​​в легких. Альвеолы ​​представляют собой воздушные мешочки, похожие на шары, которые поглощают кислород, которым мы дышим, и выделяют углекислый газ, который мы выдыхаем.

Медицинские работники проверяют рентгеновский снимок легкого пациента, страдающего Covid-19, в Nouvel Hopital Civil в Страсбурге, восточная Франция, четверг, 22 октября 2020 г. (AP Photo: Jean-Francois Badias, File)

Известно, что новый коронавирус поражает в первую очередь легкие, но то, как разворачивается эта атака, все еще является предметом исследования. Теперь два исследования пролили свет на эти процессы с использованием одного и того же подхода. Ученые разработали модели легких в лаборатории, заразили их SARS-CoV-2 и наблюдали за битвой между клетками легких и вирусом.

Обе статьи опубликованы в журнале Cell Stem Press. Одно исследование проведено южнокорейскими и британскими исследователями, в том числе из Кембриджского университета; другой - исследователи из Университета Дьюка и Университета Северной Каролины.

(Слева) Типичное изображение трехмерного органоида легкого, показывающее маркер альвеолярных стволовых клеток; Изображение (справа), сделанное Арвиндом Конкималла, показывает, как одна стволовая клетка легкого скопировала себя, чтобы произвести тысячи клеток и создать структуру, напоминающую дыхательные ткани.

В обоих исследованиях ученые наблюдали, как вирус повреждает альвеолы ​​в легких. Альвеолы ​​представляют собой воздушные мешочки, похожие на шары, которые поглощают кислород, которым мы дышим, и выделяют углекислый газ, который мы выдыхаем. Повреждение альвеол вызывает пневмонию и острый респираторный дистресс - ведущую причину смерти при Covid-19.

Обе команды разработали модель с использованием мини-легких - органоидов легких. Органоиды были выращены из стволовых клеток, которые восстанавливают самые глубокие части легких, где атакует SARS-CoV-2. Они называются ячейками AT2. Следуйте объяснениям Express в Telegram

Команда из Великобритании и Южной Кореи перепрограммировала клетки AT2 обратно на их более раннюю стадию стволовых клеток. Они вырастили самоорганизующиеся, похожие на альвеолярные трехмерные структуры, которые имитируют поведение ключевой ткани легкого. Когда 3D-модели подверглись воздействию SARS-CoV-2, вирус начал быстро размножаться.

Через шесть часов клетки начали вырабатывать интерфероны - белки, которые действуют как предупреждающие сигналы для соседних клеток. Через 48 часов клетки начали сопротивляться. А через 60 часов после заражения некоторые альвеолярные клетки начали распадаться, что привело к гибели клеток и повреждению тканей.

В другом исследовании, проведенном клеточным биологом из Университета Дьюка Пурушотхамой Рао Тата, команда получила одну клетку легкого, которая умножилась на тысячи копий и создала структуру, напоминающую дыхательные ткани легкого человека. После заражения вирусом модель показала воспалительную реакцию.

Команда также стала свидетелем цитокиновой бури - гиперреакции иммунных молекул, запускаемых легкими для борьбы с инфекцией.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ: