Vědci ze Státní univerzity v Iowě možná odhalili důležité vodítko, které vrhá světlo na to, proč prasata neonemocní, když jsou vystavena koronaviru.
Studie od začátku pandemie zaznamenaly, že prasata mohou být infikována virem, pokud jsou vystavena jejich vysokým dávkám, ale infekce je omezená a prasata nevykazují klinické příznaky onemocnění ani nepřenášejí virus na jiná zvířata. Rahul Nelli, odborný asistent veterinární medicíny, a Luis Gimenez-Lirola, docent veterinární diagnostické a produkční medicíny, se tedy v nově publikované studii v akademickém časopise Cell Death Discovery vydali zjistit proč. To, co zjistili, by mohlo vést k novým způsobům léčby lidí, kteří onemocní covid-19, onemocněním, které je důsledkem infekce virem SARS-CoV-2. Nelli a Gimenez-Lirola roky studovali, jak koronaviry působí na prasata. Vyvinuli modely, které jim umožňují podrobně studovat, jak viry infikují prasata a prasečí buňky a jak buňky reagují na boj s infekcí. Pro nejnovější experimenty zavedli virus do kultivovaných prasečích a lidských respiračních epiteliálních buněk, které vystýlají většinu dýchacího traktu. Zjistili, že prasečí buňky podstoupily apoptózu (řízenou buněčnou smrt) v reakci na infekci ve vyšší míře než lidské epiteliální buňky.
„Když jsme se podívali pod mikroskop, uvnitř buněk se odehrával zajímavý jev. Jádra infikovaných prasečích buněk se začala trhat na fragmenty, ale ne neinfikované prasečí buňky,“ řekl Rahul Nell z Iowa State University.
Rozbití jádra je výmluvným příznakem apoptózy, která může být klíčem k tomu, aby se prasata vyhnula symptomům po expozici viru SARS-CoV-2. Spuštění apoptózy v rané fázi infekce v podstatě způsobuje minimální poškození tkáně a omezuje replikaci viru, čímž omezuje závažné onemocnění. Lidské buňky mohou také podstoupit apoptózu v reakci na infekci koronavirem, ale studie zjistila, že lidské buňky tak činí mnohem méně často než prasečí buňky. Podle studie mají prasečí buňky zhruba 100x vyšší pravděpodobnost apoptózy než lidské buňky. U lidských buněk je pravděpodobnější, že projdou nekrózou, jinou formou buněčné smrti, která je méně kontrolovaná než apoptóza. Během nekrózy se obsah buňky uvolňuje do okolního prostoru a vyvolává silnou hyperimunitní reakci, která se nespouští během apoptózy. Výzkumníci se domnívají, že apoptózová reakce v širokém měřítku je užitečná pro zamezení onemocnění, protože se rychle zbavuje infikovaných buněk, aniž by imunitní systém přehnaně reagoval, zatímco rozsáhlá nekróza a výsledná hyperimunitní reakce jsou pro hostitelské buňky méně příznivé.
„Nechceme dělat příliš rychlé závěry, ale tato reakce je pravděpodobně něco vlastního imunitnímu systému prasat, co je vrozené a ne získané,“ řekl Gimenez-Lirola. „Cílem je usmrtit virus nenápadně, ale dostatečně rychle, aby nedošlo ke spuštění nadměrné imunitní reakce.“
Výzkumníci uvedli, že další studie by mohla vést k terapiím navrženým ke spuštění apoptózy v lidských buňkách, což lidem infikovaným koronavirem umožní vyhnout se závažným symptomům. Dalším krokem výzkumného týmu ISU je identifikovat všechny geny aktivované během infekčního procesu a porovnat je s jinými živočišnými druhy, ve kterých jsou tyto geny přítomny. To by jim mohlo poskytnout další vodítka o tom, jak a proč jiná zvířata, např. jeleni, mohou přenášet virus, aniž by trpěli příznaky onemocnění.