COVID-19 verändert die menschlichen Gene und erklärt das Geheimnis hinter dem Coronavirus ‘Long Haul’

LUBBOCK, Texas – Für einige Patienten mit COVID-19 ist die Erholung von ihrer Infektion nur der Beginn einer Heilung. Im vergangenen Jahr traten bei Langstrecken-COVIDs Monate nach dem Verschwinden des Virus weiterhin verschiedene Symptome auf. Dazu gehört alles von Hautproblemen über Atemnot bis hin zu Geschmacks- oder Geruchsverlust. Jetzt sagen die Forscher, dass sie vielleicht wissen, warum dies geschieht. Eine neue Studie zeigt, dass das Coronavirus tatsächlich langfristige Veränderungen in den Genen eines infizierten Patienten verursacht.

Insbesondere zeigen Wissenschaftler, dass das Spike-Protein aus SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, erzeugt dauerhafte Veränderungen zur menschlichen Genexpression. Diese winzigen Stacheln bedecken die Oberfläche von Coronavirus-Zellen. Sie ermöglichen es dem Virus, an bestimmte Rezeptoren in menschlichen Zellen zu binden und ihre Funktionen zu missbrauchen, was zu einer COVID-Infektion führt. Sobald die Spitze in die Zellen eines Patienten gelangt, setzt das Virus sein eigenes genetisches Material in die Zelle frei, damit es sich replizieren kann.

“Wir fanden heraus, dass die Exposition gegenüber dem Single-Peak-Protein von SARS-CoV-2 ausreicht, um die grundlegende Genexpression in Atemwegszellen zu verändern”, sagt Nicholas Evans, Masterstudent am Health Sciences Center der Texas Tech University, in einem Pressemitteilung. “Dies deutet darauf hin, dass die bei Patienten beobachteten Symptome anfänglich aus der direkten Wechselwirkung des Spike-Proteins mit Zellen resultieren können.”

Spikes verändern langfristig menschliche Lungenzellen

Die Forscher untersuchten in Laborexperimenten den Einfluss der Exposition gegenüber fortgeschrittenen Proteinen auf kultivierte menschliche Atemwegszellen. Sie verglichen die Ergebnisse auch mit Studien mit Zellproben von echten Patienten mit COVID-19.

Das Team stellt fest, dass das Wachstum von Zellen aus den menschlichen Atemwegen Zeit und spezifische Bedingungen erfordert, die die Zellreifung unterstützen. Dadurch können sich die Zellen im Labor zu verschiedenen Zellen entwickeln, die in einem echten menschlichen Atemweg leben. Zu diesem Zweck haben die Autoren der Studie eine Kultivierungstechnik namens Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche verfeinert, um die Bedingungen in einer realen Umgebung genauer simulieren zu können. Lungen des Patienten.

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Nach der Kultivierung setzten die Wissenschaftler die Zellen hohen und niedrigen Konzentrationen an gereinigtem Spike-Protein aus. Die Ergebnisse zeigen Unterschiede in der Genexpression, die sogar in den Zellen verblieben sind nachdem die Infektion vorbei ist. Die am stärksten betroffenen Gene sind diejenigen, die die Entzündungsreaktion des Körpers steuern.

„Unsere Arbeit hilft, die Veränderungen aufzuklären, die bei Patienten auf der genetische EbeneDies könnte möglicherweise Aufschluss darüber geben, welche Behandlungen für bestimmte Patienten am besten geeignet sind “, sagt Evans.

Die Autoren der Studie planen nun, diesen Ansatz zu verwenden, um die Dauer dieser genetischen Veränderungen zu untersuchen. Sie hoffen auch zu enthüllen, welche anderen langfristige Konsequenzen Eine COVID-Infektion wirkt sich auf die Gesundheit eines Patienten aus.

Das Team präsentiert seine Ergebnisse Experimentelle Biologie (EB) 2021, ein virtuelles Treffen der American Society for Biochemistry and Molecular Biology.

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