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Das Coronavirus schneidet die Zilien der Zellen ab, was ihm helfen kann, in die Lunge einzudringen


Eine Coronavirus-Infektion kann die Wälder mit haarähnlichen Zilien abmähen, die unsere Atemwege bedecken, und eine entscheidende Barriere zerstören, um zu verhindern, dass sich das Virus tief in der Lunge festsetzt.

Normalerweise bewegen sich diese Zilien in synchronisierten Wellen, um Schleim aus den Atemwegen in den Rachen zu drücken. Um die Lunge zu schützen, bleiben Gegenstände, die nicht dazugehören – einschließlich viraler Eindringlinge wie das Coronavirus – im Schleim stecken, der dann verschluckt wird (SN: 15.09.20).

Aber das Coronavirus bringt dieses System aus dem Gleichgewicht. Wenn es Zellen der Atemwege infiziert, scheint das Virus die Flimmerhärchen zu befreien, und ohne die haarähnlichen Strukturen stoppen die Zellen die Bewegung des Schleims, berichten Forscher vom 16. Juli in Naturkommunikation.

Dieser Mangel an Zilien könnte dem Virus helfen, in die Lunge einzudringen und schweres COVID-19 zu verursachen, sagt Lisa Chakrabarti, Virusimmunologin am Pasteur-Institut in Paris (SN: 11.06.20). Zu verstehen, wie das Coronavirus in verschiedene Körperteile eindringt, kann Forschern helfen, Wege zu finden, es zu blockieren.

Chakrabarti und Kollegen infizierten im Labor gezüchtete menschliche Zellen, die die Auskleidung der Atemwege nachahmen, mit dem Coronavirus. Bilder zeigten kurze, stumpfe Flimmerhärchen auf der Oberfläche der infizierten Zellen und nicht die langen Vorsprünge, die man bei gesunden Zellen findet. Als das Team der Oberfläche infizierter Zellen mikroskopische Kügelchen hinzufügte, um die Schleimbewegung zu messen, blieben diese Kügelchen weitgehend still – ein Zeichen dafür, dass die Zellen den Schleim nicht durch die Atemwege und zum Schlucken in den Rachen transportieren würden.

Normalerweise bewegen sich die Zilien in synchronisierten Wellen, um den Schleim von der Lunge weg in Richtung Rachen zu drücken, wo Fremdkörper verschluckt werden. Aber mit Coronavirus infizierte Zellen verlieren diese Zilien und drücken keinen Schleim mehr, wodurch eine Barriere beseitigt wird, die normalerweise dazu beitragen würde, das Eindringen des Virus in die Lunge zu verhindern. Hier bewegen sich mikroskopisch kleine Kügelchen zuerst um die Oberfläche von nicht infizierten, im Labor gezüchteten Zellen und dann um infizierte Zellen, um die Schleimbewegung zu veranschaulichen. Die farbigen Linien zeigen, wie schnell sich die Perlen bewegen, wobei Blau langsamere Geschwindigkeiten und Rot höhere Geschwindigkeiten anzeigt.

Andere Viren und Bakterien können auch die Fähigkeit des Körpers beeinträchtigen, Schleim zu verwenden, um fremde Eindringlinge einzufangen und zu entfernen, sagt Chakrabarti. Einige Krankheitserreger, wie das Coronavirus, schädigen nur die Zilien und lassen die Zellen, aus denen sie herausragen, intakt. Andere Krankheitserreger – wie Influenza – können Flimmerzellen abtöten. Das respiratorische Synzytialvirus, das typischerweise Erkältungen verursacht, kann beides tun: Bei Erwachsenen zerstört es die Zilien; bei Kindern kann es die Zellen abtöten, was tödlich sein kann.

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