Pérdida olfativa independiente no celular causada por COVID-19

En un artículo reciente publicado en célula de desarrollo Journal, los investigadores informaron que la anemia por SARS-CoV-2 causada por el síndrome respiratorio agudo severo dependía de procesos no independientes de las células.

estancia: No se puede oler el virus: SARS-CoV-2, regulación de la cromatina, pérdida del olfato. Haber de imagen: HuntingSHARK/Shutterstock

una introducción

La incapacidad para oler, conocida como anosmia transitoria, a menudo se asocia con varias infecciones virales del tracto respiratorio superior, como el SARS-CoV-2. Las infecciones virales causadas por la congestión nasal suelen limitar los olores en las neuronas sensoriales, lo que resulta en una pérdida del sentido del olfato. Por otro lado, la pérdida del olfato surge independientemente de los síntomas nasales en la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) y puede persistir durante meses después de que se resuelve la infección. Cabe señalar que aún se desconoce el proceso subyacente de pérdida del olfato en COVID-19.

Según un artículo publicado en 2020 por Bilinska et al. , las neuronas sensoriales olfativas (OSN) no expresaron las proteínas de entrada de la célula huésped del SARS-CoV-2, lo que hace que la infección viral de estas neuronas sea extremadamente rara. Estas características moleculares y patológicas aumentan la posibilidad de que COVID-19 pueda causar anosmia a través de procesos no independientes de las células.

sobre estudiar

En este estudio, los investigadores analizan un trabajo llamado “Disrupción no celular independiente de la arquitectura nuclear como posible causa de la anosmia inducida por COVID-19” de Zazhytska et al. , Publicado en celda de prisión revista en 2022.

Zazhytska y su equipo investigaron los cambios moleculares, no independientes de las células, que ocurren en los hámsteres dorados tras la infección con el SARS-CoV-2. Recolectaron el epitelio olfativo (OE) de SARS-CoV-2 o hámsters dorados infectados simuladamente uno, tres y diez días después de la infección y realizaron la secuenciación de ARN de una sola célula (scRNA-seq) para evaluar los cambios en la expresión génica y composición celular después COVID-19. Estos investigadores también exploraron alteraciones transcripcionales en células OE.

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Además, Zazhytska et al. Obtuvieron suero de hámsteres infectados con SARS-CoV-2 y usaron luz ultravioleta para inactivar el virus antes de introducir el suero en la cavidad nasal de los hámsteres sin experiencia con el virus para determinar si la pérdida del olfato era realmente independiente de las células. Además, utilizaron tejido humano post mortem para examinar la importancia de sus observaciones en humanos y para comparar alteraciones en la expresión génica entre personas con SARS y un grupo de control.

Resultados y discusiones

Zazhytska et al. descubrió 13 tipos de células diferentes y descubrió que las células hexámeras (SUS), que expresan el receptor de la proteína convertidora de angiotensina 2 (ACE2), son responsables de la mayoría de las células afectadas. Aunque la microglía y otras células inmunitarias mostraron una captación viral significativa, solo un pequeño porcentaje de OSN estaba infectado.

Las consecuencias celulares de la infección directa con SARS-CoV-2 se demostraron por una fuerte disminución en la proporción de células SUS, mientras que la viabilidad de las OSN no cambió. Además, la composición celular volvió a la normalidad y el virus había desaparecido de todas las células OE al día 10.

Zaczytska y su equipo descubrieron una reducción significativa en los genes relacionados con el olfato, en particular los factores de transcripción que controlan los receptores olfativos (OR) y los genes de señalización de probabilidades, como la adenilil ciclasa 3 (Adcy3), después de la COVID-19. Detectaron la interrupción de las asociaciones genómicas de genes OR 1 día después de la infección con SARS-CoV-2 utilizando ensayos Hi-C (método de análisis genético) en hámsters infectados con SARS-CoV-2 y Pseudomonas.

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Además, se produjeron reordenamientos de cromatina globales y más extensos en el día 3. Sorprendentemente, el reordenamiento del gen persistió el décimo día después de la infección, luego de la eliminación viral, lo que puede explicar los cambios a largo plazo asociados con el SARS-CoV-2 en la pérdida del olfato y la expresión génica relacionada con el quirófano.

Estos resultados indicaron que es poco probable que la pérdida olfativa haya sido causada directamente por el mecanismo del SARS-CoV-2, dada la susceptibilidad limitada de las OSN a la entrada viral y la presencia de cambios en la cromatina y la transcripción OR. Además, los experimentos con suero irradiado con UV indicaron que los componentes virales o citosólicos liberados de otras células infectadas, probablemente células SUS infectadas, causan cambios generalizados en la estructura nuclear relevante para los genes OR en las OSN.

En autopsia humana, Zazhytska et al. detectó una disminución preferencial en la expresión de genes relacionados con OR, como Adcy3 y otras transcripciones olfativas vitales. Además, encontraron una pérdida significativa de comunicación de largo alcance, muchas de las cuales eran exclusivas de los genes asociados con OR, al comparar mapas de interacción Hi-C en OSN de autopsias humanas y muestras post mortem de personas infectadas con SARS-CoV-2. .

Conclusiones

En conjunto, los autores señalan que los resultados del estudio de Zazhytska y su equipo respaldan la teoría de que la pérdida olfativa inducida por el SARS-CoV-2 es causada por una alteración no autónoma del empalme genético extenso de los genes relacionados con OR. . Es posible que dichas anomalías de la arquitectura nuclear no se restablezcan rápidamente en las células posmitóticas, como las OSN, lo que puede explicar la persistencia de los fenotipos de pérdida olfativa y otras características asociadas, como la parosmia y la percepción distorsionada del olfato, durante semanas o meses después de la lesión.

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En particular, la investigación de Zazhytska et al. Suscitó muchas inquietudes interesantes. Aunque la experiencia demostró que el proceso de pérdida del olfato provocado por la COVID-19 no era autónomo y no requería la presencia de un virus vivo, aún no se han descubierto los componentes exactos responsables.

Además, los autores sugirieron que las moléculas potenciales incluyen sustancias liberadas de células infectadas con SARS-CoV-2, como citoquinas, piezas circulantes de células SUS y fragmentos virales no viables. De hecho, el mecanismo a través de un complejo de este tipo que provocó cambios dramáticos en la estructura nuclear de las OSN también era incierto.

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