Zinātnieki ar SARS-CoV-2 inficējuši mākslīgu, miniatūru cilvēka plaušu (2)

Jaunākā šīs izaudzētās plaušas versija ir balstīta tikai uz cilvēka cilmes šūnām no dziļākajām plaušu daļām. Kad zinātnieki šīs šūnas pakļāva SARS-CoV-2, rezultāti izrādījās ļoti interesanti, vēstīts zinātnes izdevumā "Live Science".

Petri traukā ar īpašu šķīdumu ievietojot tikai vienu no šīm cilmes šūnām, zinātnieki var radīt miljoniem šūnu, kas kopā veido miniatūru cilvēka plaušas alveolas versiju. Ir noskaidrots, ka šie balonveidīgie bronhu galu paplašinājumi tiek bojāti smagākajos Covid-19 gadījumos. Lai arī šie bojājumi bieži ir saistīti ar imūnsistēmas šūnām citokīniem, joprojām nav īsti skaidrs, kā tie rodas. 

Jaunais miniatūrais modelis tagad ļauj zinātniekiem ielūkoties molekulu mēroga cīņā, kas norisinās plaušās infekcijas gadījumā. Lai arī šī mākslīgi izaudzētā plaušu alveola nav tik sarežģīta kā īsta cilvēka plauša, tomēr tas padara procesus vieglāk novērojamus un kontrolējamus. 

Laboratorijas plaušā ir tikai viens plaušu cilmes šūnu tips, kas zināms kā 2. tipa alveolārā epitēlija šūna (AT2). Tā spēj atjaunoties, atšķirties no citām plaušu šūnām un piesaistīties vīrusiem. Kad SARS-CoV-2 vīruss tika ievietots trauciņā, kurā atradās izaudzētā plauša, vīruss, kā saka pētnieki, ātri inficēja AT2 šūnas un izplatījās pa visu struktūru. Infekcija arī izraisīja iekaisuma reakciju, izraisot arī vīrusa neskarto šūnu nāvi. 

Zinātnieki noskaidroja, ka SARS-CoV-2 infekcijas izraisītais iekaisuma stāvoklis lika veidoties interferoniem, citokīniem un aktivizēties gēniem, kas saistīti ar šūnas nāvi. Tas viss bija ļoti līdzīgs tam, kas plaušās notiek smagākajos Covid-19 gadījumos. Tas arī atbalsta iepriekšējos pētījumos izvirzīto teoriju, ka Covid-19 izraisa citokīnu vētru, kas liek plaušām būt uzņēmīgām pret bojājumiem. 

Citos eksperimentos zinātnieki noskaidroja, ka nelielas interferonu devas, kas tika pievienotas trauciņā pirms infekcijas sākšanās, neļāva vīrusam tik ātri izplatīties. Tas varētu liecināt, ka interferoni kaut kādā veidā kontrolē imūnsistēmas reakciju alveolās. 

Zinātnieki saka, ka šis pētījums, kas publicēts zinātniskajā žurnālā “Cell Stem Cell”, ir plats solis pretī nākamajiem atklājumiem par to, kas notiek plaušās Covid-19 slimības laikā.