Afectarea pancreatica si diabetul secundar prin COVID19

Asa cum am tratat aratat si aici – Afecatrea miocardica in boala COVID19, coronavirusul ajunge rar, si cu greutate, dar ajunge si in alte tesuturi decat plamanul, in ciuda faptului ca statistic in sange ajunge sa fie detectat in catitate cu totul negliabila 1% din testele efectuate au identificat RT-PCR din sange.

Dr Topol reports on Instagram: It has been an unsettled controversy as to whether #SARSCoV2 can directly infect pancreatic β-islet cells and disrupt glucose regulation. Until this new report came out: https://t.co/sFkYtgH3i6?amp=1

And here is a paper from 2008 that shows how lots of viruses do this. Every scamdemic propagandist trots out some ‘terrifying’ discovery about COVID that is actually just a basic property of viruses and our subsequent immunoresponses: https://t.co/zXTJxUR0ie?amp=1

Diabetul cauzat de infecție poate apărea ca urmare a distrugerii celulelor β asociate cu virusul. Datele clinice sugerează că sindromul respirator acut sever coronavirus 2 (SARS-CoV-2), care cauzează boala coronavirusului 2019 (COVID-19), afectează homoeostazia glucozei, dar lipsesc dovezile experimentale că SARS-CoV-2 poate infecta țesutul pancreatic. . În prezentul studiu, am arătat că SARS-CoV-2 infectează celulele pancreasului exocrin și endocrin ex vivo și in vivo. Demonstrăm că celulele β umane exprimă proteine de intrare virală, iar SARS-CoV-2 infectează și se reproduce în insulele umane cultivate. Infecția este asociată cu modificări morfologice, transcripționale și funcționale, incluzând un număr redus de granule secretoare de insulină în celulele β și o secreție de insulină stimulată de glucoză. În examinările post-mortem COVID-19 cu corp întreg, am detectat proteina nucleocapsidică SARS-CoV-2 în celulele exocrine pancreatice și în celulele care se colorează pozitiv pentru markerul celulei β NKX6.1 și se află în imediata apropiere a insulelor Langerhans din toți cei patru pacienți investigați. Datele noastre identifică pancreasul uman ca țintă a infecției cu SARS-CoV-2 și sugerează că infecția cu celule β ar putea contribui la dereglarea metabolică observată la pacienții cu COVID-19.

SARS-CoV-2 se replică în insulele pancreatice umane

Pentru a determina susceptibilitatea la infecția ex vivo, insulele pancreatice umane izolate de la patru donatori umani au fost expuse la SARS-CoV-2 și s-a analizat expresia vârfului viral (S) și proteinei nucleocapsidei (N), precum și a markerilor de celule endocrine. . Proteinele S și N nu au fost detectate în ziua 1 (nu sunt prezentate), dar au devenit ușor de detectat în zilele 3 (Fig. 2a) și 5 (Fig. 2b) postinfecție (Date extinse Fig. 5). Insulele pancreatice tratate cu 5 µM remdesivir, un inhibitor al polimerazei cu activitate puternică in vitro anti-SARS-CoV-252, nu au colorat pozitiv pentru proteinele S sau N, indicând suprimarea replicării SARS-CoV-2. Cuantificarea expresiei virale a proteinei N în insulele infectate a confirmat o infecție robustă variind între 20% celule N-pozitive în ziua 3 și 34% în ziua 5 pentru fiecare insulă infectată (Fig. 2c). Doar câteva celule au colorat pozitiv pentru caspaza 3 scindată (CASP3) în toate condițiile, sugerând apoptoza crescută în această etapă (Fig. 2a, b). Deși unele celule au prezentat o dublă pozitivitate pentru hormonii pancreatici C-pep / cromogranină A și proteinele virale N / S, care nu au fost observate pentru GCG și SST, majoritatea celulelor infectate cu SARS-CoV-2 păreau să nu aibă expresie hormonală ( Fig. 2a, b, d și Date extinse Fig. 5). Colorarea cu markeri non-endocrini, cum ar fi markerul endotelial trombocit, molecula de adeziune a celulelor endoteliale (PECAM-1, CD31), markerul ductal CK19 sau markerul acinar, chimotripsina, au dezvăluit doar celule pozitive împrăștiate în preparatele insulelor pancreatice, făcând astfel părtinirea rezultatelor. datorită impurităților de pregătire puțin probabil (Date extinse Fig. 6). Pentru a testa identitatea genealogică a celulelor infectate, am colorat pentru homoeoboxul 1 pancreatic și duodenal 1 (PDX1) și NKX6.1, ambii markeri marcând cel mai mult celulele endocrine din pancreasul adult53,54,55 și am constatat că celulele infectate cu hormoni negativi erau încă pozitive. pentru PDX1 sau NKX6.1, sugerând că sunt celule endocrine care pierd hormoni la infecție (Fig. 2d). Cuantificarea celulelor dublu pozitive N / NKX6.1 pe insulă infectată a donatorului 3 în ziua 5 postinfecție a arătat că aproximativ 21% din celulele β putative au fost infectate (date extinse Fig. 6d, e). O cuantificare mai definită a fost împiedicată de cantitatea de material analizat și de faptul că celulele N / S-pozitive din linia endocrină par a fi insulin negative la infecție. Cu toate acestea, creșterea nivelului de ARN viral intra și extracelular al insulelor în absența remdesivirului indică replicarea virală progresivă (Fig. 2e, f). Replicarea virală productivă în insulele tuturor donatorilor a fost confirmată prin creșterea titrurilor virale infecțioase în supernatanții respectivi (Fig. 2g). La tratamentul cu remdesivir, aproape niciun virus infecțios nu a fost detectat în supernatanții insulelor (Fig. 2g), indicând o inhibare eficientă. Acest lucru este în concordanță cu nivelurile scăzute de ARN viral (Fig. 2e, f) și absența proteinei N sau S în analizele de microscopie confocală (Fig. 2a, b și Date extinse Fig. 5) în prezența remdesivirului. Astfel, insulele pancreatice sunt susceptibile la infecția cu SARS-CoV-2, care poate fi inhibată de remdesivir.

Evoluția bolii la pacienții cu COVID-19 poate fi perturbată de diabetul zaharat în două moduri. Pe de o parte, diabetul este un factor de risc pentru boala severă3,16,17,18,19,20,21,22 și, pe de altă parte, infecția cu SARS-CoV-2 a fost asociată cu alterarea metabolismului glucozei3,16,24 , 29. În mod specific, cetoza și cetoacidoza au fost observate în timpul și după infecția cu SARS-CoV-2, ambii fiind indicatori clinici cel puțin indirecți ai lipsei de insulină din cauza pierderii celulelor β sau a funcționării defectuoase18,25,26,27,28,29,30. În studiul de față, noi: (1) am disecat modelele de expresie pancreatică ale proteinelor SARS-CoV-2 de intrare virală și (2) am demonstrat permisivitatea celulelor β la infecția și replicarea SARS-CoV-2, care afectează (3) subcelulară morfologie și sensibilitate la glucoză. Mai mult, noi (4) am demonstrat prezența antigenului viral SARS-CoV-2 în pancreata și, cel mai important, în celulele β NKX6.1-pozitive de la pacienții decedați COVID-19, dintre care unii aveau diabet prediagnosticat.

Am analizat insulele pancreatice umane pentru expresia factorului de intrare SARS-CoV-2 și am observat în mod constant pozitivitatea ACE2 a celulelor endoteliale intrainsulare, așa cum sa raportat anterior 12,13,34,37. De asemenea, am demonstrat că celulele endocrine ale insulelor pancreatice umane exprimă TMPRSS2, precum și isoformele lungi și scurte ale ACE2, în conformitate cu descoperirile recente12,36. Cu toate acestea, au fost raportate date parțial contradictorii despre expresia isoformei lungi ACE2 în celulele β umane13,34. Aceste rezultate experimentale diferite ar putea fi atribuite variațiilor intra și interindividuale ale țesutului donator investigat sau utilizării anticorpilor care au diferite afinități cu izoformele respective12,13,34,36. În studiul de față, am utilizat anticorpi stabiliți în analiza noastră imunohistochimică care detectează izoformele scurte și lungi și, în plus, am efectuat o caracterizare internă extinsă a acestor anticorpi și metodologia aplicată12,36,49. Fignani și colab.12 oferă o analiză cuprinzătoare asupra expresiei ACE2 în celulele β, inclusiv detectarea pe bază de spectrometrie de masă. Pe scurt, acest studiu a arătat că isoforma scurtă ACE2 este exprimată în insulele pancreatice umane, unde este exprimată preferențial în subseturi de celule β producătoare de insulină12,49. De asemenea, este interesant faptul că Kusmartseva și colab. au raportat niveluri detectabile de ARNm de ACE2 într-o proporție de celule endocrine13. De remarcat, alți factori virali de intrare ar putea potența niveluri scăzute de expresie ACE2 în celulele β. În mod specific, neuropilina-1, un factor exprimat în celulele β pancreatice80, și receptorul B de eliminare a lipoproteinelor de înaltă densitate de tip 1, exprimat și în celulele endocrine umane81,82, s-au dovedit a facilita infectarea SARS-CoV-283,84 . Cu toate acestea, conform stării actuale a cunoașterii, expresia ACE2 rămâne principalul determinant al intrării SARS-CoV-2 și, prin urmare, la tropismul de organe. Mai multe proteaze pot prelua proteina coronavirus S din care expresia pancreatică TMPRSS2 s-a potrivit și cu modelul nostru de infecție la pacienții decedați cu COVID-196,8,37,85,86. Am constatat că ACE2 și TMPRSS2 se colocalizează mai puțin cu markeri ai celulelor δ și α. Cu toate acestea, această frecvență mai mică nu exclude infecția, așa cum sugerează datele anterioare36. Recunoaștem că sunt necesare studii suplimentare pentru a dezvălui mecanismele exacte de intrare a SARS-CoV-2 în celulele β și pentru a evalua mai detaliat tiparele de infecție ale altor celule endocrine. Cu toate acestea, independent de o dezbatere potențială privind expresia proteinelor de intrare virală, am observat o infecție SARS-CoV-2 productivă a insulelor cultivate ex vivo folosind teste ultramoderne, bazate pe virologie moleculară, oferind dovezi ale prezenței intrării funcționale. factori.

Celulele β pluripotente derivate din celule stem umane pot fi infectate cu SARS-CoV-2 (ref. 87). În celulele endocrine ale insulelor Langerhans cultivate ex vivo umane, am detectat proteine virale, ARN viral și titruri virale infecțioase în creștere și am vizualizat, de asemenea, particule SARS-CoV-2 în interiorul vacuolelor din regiunea perinucleară 56 de TEM. Cea mai izbitoare observație a fost un compartiment intermediar mărit și vacuolizat ER-Golgi, similar observațiilor din celulele epiteliale intestinale, renale și ale căilor respiratorii infectate cu SARS-CoV-256,57,58. Semnele de diferențiere endocrină, și anume granulele secretorii, sunt deplasate și reduse semnificativ. Cu toate acestea, este necesară o analiză mai cuprinzătoare bazată pe TEM pe parcursul unui ciclu complet de replicare virală în insulele umane, precum și mai multe probe de la pacienții infectați, pentru a trage concluzii certe. Cu toate acestea, observațiile TEM sunt în concordanță cu secreția de insulină afectată observată în studiul nostru, chiar dacă ne-am confruntat cu variații experimentale între cele patru preparate de insulă investigate. De remarcat, celulele β infectate cu enterovirus prezintă scăderea GSIS și pierderea structurii corpului Golgi88. Mai mult, diferențierea celulelor β care imită inversarea la o stare de progenitor însoțită de o transcripție genică scăzută specifică celulei β poate apărea după leziuni virale89, dar și chimice90. ARN-seq, analiza microscopică confocală și datele TEM ar fi în concordanță cu ambele ipoteze, și anume stresul ER urmat de degranularea și dediferențierea celulelor β. Cu toate acestea, leziunile provocate de virusul pancreatic pot fi, de asemenea, un factor de auto-potențare a daunelor datorate inflamației, recrutării celulelor imune ale spectatorilor și potențialului dezvoltării autoimunității, care este specifică celulelor β67. De fapt, infecția cu SARS-CoV-2 a provocat o semnătură largă de citokine și ISG atribuite răspunsurilor IFN de tip I și II în insulele umane. Recent am arătat că proteinele transmembranare induse de IFN (IFITM) promovează infecția SARS-CoV-2 a celulelor pulmonare umane91. De remarcat, IFITM1-3 s-a situat în topul dintre transcrierile reglementate în sus în insulele umane infectate cu SARS-CoV-2. Termeni GO similari au fost raportați la organoizi derivați din intestin după infecția cu SARS-CoV-258, identificând astfel de răspunsuri imune declanșate intrinsec ca o caracteristică generală în diferite organe în timpul COVID-19. Aceste studii globale ale transcriptomilor insulelor sunt, totuși, limitate de proiectarea în bloc, împiedicând accesul la transcriptomii specifici tipului de celulă, rezolvați cu o singură celulă92. În cele din urmă, rezultatele noastre arată că replicarea virală în insulele infectate ex vivo a fost inhibată eficient de remdesivir utilizat ca control pentru a preveni replicarea SARS-CoV-2. Această inhibare a replicării virale nu a fost asociată nici cu o salvare întreagă în funcția celulei β, nici cu restaurarea completă a transcriptomilor. Acest lucru se datorează cel mai probabil unei întârzieri în recuperarea completă a celulelor β, care nu poate fi atinsă în contextul experimental actual din cauza deteriorării insulelor pe cultura ex vivo prelungită. Cu toate acestea, efectele remdesivirului sugerează că modificările observate sunt specifice infecției cu SARS-CoV-2.
Investigația pancreasului pacienților decedați cu COVID-19 a relevat o distribuție împrăștiată a grupurilor de celule infectate în pancreas la toți cei patru pacienți, cel mai vizibil în compartimentul exocrin, dar cu o apropiere de insulele Langerhans. Un astfel de model ar putea indica răspândirea în celulele pancreatice învecinate provenind de la câteva celule infectate, potențial atinse de particule virale direct prin fluxul sanguin în timpul viremiei temporare, care apare de obicei în COVID-19 sever (ref. 93,94). Kusmartseva și colab. au investigat, de asemenea, expresia proteinei N la pacienții decedați cu COVID-19, dar nu au putut detecta coexpresia cu insulina13. În studiul nostru, detectarea celulelor N- / insulină-dublu-pozitive a fost provocatoare din punct de vedere tehnic și a avut o frecvență rară. Totuși, bazându-ne pe observațiile noastre în insulele cultivate ex vivo, co-colorarea proteinei N virale cu eticheta de linie de celule β NKX6.1 a confirmat infecția cu SARS-CoV-2 în grupuri de celule care exprimă NKX6.1 la toți pacienții cu COVID- 19. În special, expresia pancreatică NKX6.1 este unică, deoarece niciun alt factor de transcripție nu este limitat exclusiv la celulele β din pancreasul adult55. După cum am observat și acele celule hormon negative în preparatele insulelor umane, acest lucru sugerează că infecția cu SARS-CoV-2 ar putea perturba pozitivitatea hormonului prin citokină și / sau stres ER, urmată de degradarea și dediferențierea celulelor β. Este necesară o analiză suplimentară pentru a înțelege pe deplin mecanismul de bază și este important de reținut că pierderea hormonală la infecție complică aceste evaluări experimentale. Mai exact, insulina ar putea să nu fie un marker adecvat pentru a arăta colocalizarea cu proteinele virale. Astfel, estimarea ratelor de infecție a celulelor respective, în insulele sau țesuturile pancreatice, rămâne o provocare. Modelul precis de infecție cu SARS-CoV-2 în subpopulațiile insulelor umane este încă justificat și dacă numărul de celule infectate cu SARS-CoV-2 și pierderea asociată a identității celulelor β este suficient pentru a afecta funcția endocrină în insulele sănătoase și bolnave. fi determinat. În consecință, rezultatele noastre pun întrebarea dacă SARS-CoV-2 perturbă direct integritatea celulei β și duce potențial la dereglare endocrină și provoacă T1DM auto-anticorp negativ, după cum sa raportat în studiile clinice recente după infecția cu SARS-CoV-29,17,18 , 19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30. În mod alternativ, infecția cu SARS-CoV-2 ar putea fi un factor precipitant al diabetului zaharat mediat autoimun care apare chiar la ani după recuperare1,22, subliniind necesitatea urmăririi pe termen lung a pacienților cu COVID-1933. Deși, de exemplu, Coxsackie B4 sau infecțiile congenitale ale virusului rubeolei ca atare pot declanșa dezvoltarea T1DM67,95,96, insulta celulelor β mediate de virus se prezintă eterogen între diferiți viruși, de exemplu, infecția cu enterovirus a celulelor β poate duce la : (1) moartea celulelor însoțită de o proliferare crescută în celulele β vecine neinfectate, (2) producția și secreția de insulină afectate sau (3) diferențierea celulelor β89,97. Colectiv, dacă infecția cu SARS-CoV-2 declanșează un răspuns imunitar dăunător sau reduce direct funcția celulelor β, afectând astfel sistemul endocrin, trebuie evaluat în studiile viitoare.

Infecția canalelor pancreatice și a celulelor acinare ridică în continuare problema dacă există o corelație cu creșterea nivelului lipazei observate și pancreatita acută edematoasă la pacienții cu COVID-19 cu pneumonie asociată cu SARS-CoV-2. S-a raportat, de asemenea, că pancreatita acută apare în COVID-19 (ref. 5,22,23,98). Studii recente au raportat pancreatită acută la 12,6% din întreaga cohortă și 32,5% la pacienții critici23. Cu toate acestea, rămâne neclar dacă pancreatita acută, o boală potențial fatală, deoarece cauzează în special deteriorarea la pacienții cu afecțiuni critice, apare ca efect secundar sau ca o consecință directă a infecției SARS-CoV-2 pancreatice.

Analiza altor organe ale pacienților decedați cu COVID-19 a relevat o colorare robustă a rinichilor, în timp ce splina nu a fost infectată în mod constant. Țesutul pulmonar a prezentat diferite modele de infecție, care ar putea corespunde diferențelor în prezentarea bolii temporale și spațiale71,99. Nu putem exclude infecția în alte regiuni ale plămânului sau splinei din cauza tendinței de eșantionare în timpul examinării post-mortem și a dimensiunii reduse a eșantionului. În special, problema tropismului renal rămâne în discuție. De remarcat, există rapoarte conform cărora rinichii sunt extrem de sensibili la infecția cu SARS-CoV-23,6,71,73,74,75,76,77,78,79, în timp ce alții nu au reușit să detecteze elemente virale la rinichi78,100,101,102,103. Aceste discrepanțe arată că cunoștințele noastre despre (1) frecvențele și (2) asocierea cu boli preexistente și (3) impactul clinic al infecțiilor extrapulmonare de către SARS-CoV-2 rămâne incomplet. Există mai multe explicații pentru aceste constatări contradictorii, cum ar fi eterogenitatea spațială și temporală a răspândirii virale, constrângerile tehnice, cum ar fi conservarea probelor și testele de detectare utilizate. Biopsiile tisulare rezolvate în timp, cu ultrasunete, ar putea ocoli limitările analizei punctelor finale în studiile post-mortem.

Colectiv, demonstrăm că compartimentele exocrine și endocrine ale pancreasului sunt susceptibile la infecția SARS-CoV-2 productivă, care poate perturba integritatea celulelor β. Mecanismul daunelor cauzate de virus și dacă infecția are o consecință directă pentru homoeostaza glucozei sau poate declanșa chiar diabetul zaharat rămân în discuție și merită studii viitoare.

Despre
Ultimele Postari

Vino cu mine

Daniel Ganea

Medic la ConsultatiiLaDomiciliu.ro

"Prin site-ul ConsultatiiLaDomiciliu.ro vreau să fiu mai aproape de pacienții mei."
Dr. Daniel Ganea este "Doctorul tău", Medic Specialist Medic de familie, medic rezident cardiologie, cu Competență în Ecografie și a scris numeroase articole pentru pacienți.
A început cariera ca medic specialist în 2009 în Urgență, a lucrat și pe Ambulanță, aflând ce-și doresc de la medic pacienții care solicită online consultații medicale cu medic specialist la domiciliu. Astfel a aparut ConsultatiiLaDomiciliu.ro

Programează consultație
"Cine te poate sfatui mai bine decat medicul, specialist in domeniul lui?"

Vino cu mine

Ultimele postari ale lui Daniel Ganea (vezi toate)