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Arbovirus e il Loro Impatto sulla Salute del Cuore

Gli arbovirus possono infettare le cellule cardiache, suscitando preoccupazioni per la salute cardiovascolare.

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Gli arbovirus minaccianoGli arbovirus minaccianola salute del cuorecausare seri problemi cardiaci.Le infezioni da arbovirus possono
Indice

Gli arbovirus sono un gruppo di virus che possono infettare gli esseri umani e influenzare la salute pubblica a livello globale. Questi virus stanno diventando sempre più preoccupanti a causa dei cambiamenti climatici e dell'aumento dei viaggi. Molti di questi virus, come il virus dengue, il virus Zika e il virus chikungunya, possono portare a gravi problemi di salute, inclusi problemi cardiaci. I ricercatori hanno iniziato a notare che le infezioni da questi virus possono causare complicazioni nel sistema cardiovascolare, il che è allarmante.

Il virus chikungunya (CHIKV) è uno di questi virus che ha dimostrato di poter infettare i tessuti cardiaci. Gli studi hanno trovato tracce del virus nel Cuore delle persone che sono morte a causa della malattia, suggerendo che il virus potrebbe danneggiare direttamente il cuore. Questo solleva domande su altri virus simili che potrebbero anch'essi danneggiare i tessuti cardiaci. Purtroppo, molte di queste infezioni sono sotto riporta, rendendo più difficile per le autorità sanitarie monitorare il vero impatto di questi virus sulla salute del cuore.

Contesto su CHIKV

CHIKV si trova principalmente in Africa, India, Sud-est asiatico e Sud America. Utilizzando topi e cellule cardiache umane in test di laboratorio, i ricercatori hanno dimostrato che CHIKV può infettare direttamente i tessuti cardiaci, portando a infiammazione. Dato il legame tra CHIKV e problemi cardiaci, gli scienziati stanno iniziando a chiedersi se altri virus correlati, come il virus Mayaro (MAYV) e il virus Ross River (RRV), potrebbero avere effetti simili.

MAYV non è famoso come CHIKV, ma è stato responsabile di focolai in Sud e Centro America. C'è preoccupazione che potrebbe adattarsi per diffondersi nelle aree urbane e potrebbe rappresentare un rischio per la salute del cuore.

Obiettivi della ricerca

Per capire come gli arbovirus influenzano le cellule cardiache umane, i ricercatori hanno esaminato diversi tipi di cellule cardiache umane. L'obiettivo era scoprire quanto facilmente diversi arbovirus, incluso CHIKV, possono infettare queste cellule. Hanno analizzato diversi tipi di cellule che compongono il cuore, come i fibroblasti cardiaci, le cellule muscolari del cuore e le cellule che rivestono i vasi sanguigni all'interno del cuore.

Risultati sull'infezione virale

Lo studio ha rivelato che più arbovirus hanno la capacità di infettare le cellule cardiache umane in condizioni di laboratorio. Tra i virus testati, MAYV è stato particolarmente notevole per la sua capacità di infettare le cellule cardiache in modo più efficace rispetto agli altri. Questo risultato è importante perché evidenzia che vari virus emergenti possono entrare e infettare i tessuti cardiaci umani, portando a conseguenze sanitarie gravi.

Restrizioni di ceppo specifico

I ricercatori hanno scoperto che diversi ceppi di CHIKV hanno effetti variabili sulle cellule cardiache. Ad esempio, un ceppo specifico conosciuto come Indian Ocean Lineage (CHIKV-IOL) era particolarmente limitato nelle cellule dei vasi sanguigni cardiaci umani. Al contrario, altri ceppi di CHIKV non presentavano le stesse limitazioni e riuscivano a infettare queste cellule in modo efficace.

Il modo in cui CHIKV-IOL era limitato è significativo. Sembra che il virus abbia difficoltà a entrare nelle cellule e a replicarsi al loro interno. I ricercatori sono stati in grado di dimostrare che un trattamento con alcuni farmaci potrebbe aiutare a superare questa restrizione, consentendo una migliore replicazione virale.

Confronti con altri virus

Lo studio ha anche confrontato CHIKV con altri virus correlati come MAYV. Mentre MAYV è stato in grado di infettare le cellule cardiache in modo efficiente, CHIKV-IOL ha avuto difficoltà nello stesso ambiente, indicando che virus diversi hanno successi differenti quando si tratta di infettare i tessuti cardiaci.

Inoltre, i ricercatori hanno scoperto che MAYV sembrava evitare di attivare la risposta immunitaria dell'organismo, consentendogli di replicarsi in modo più efficace nelle cellule cardiache. Questo risultato solleva ulteriori preoccupazioni su come i virus emergenti possano sfuggire alla rilevazione del sistema immunitario.

Importanza delle Cellule Endoteliali

Le cellule endoteliali sono cruciali perché rivestono i vasi sanguigni e svolgono un ruolo in varie funzioni cardiovascolari. Lo studio ha mostrato che diversi tipi di cellule endoteliali rispondono in modo diverso a questi virus. Mentre alcuni virus possono infettare queste cellule, altri non possono, a seconda del ceppo del virus e del tipo di cellula coinvolta.

La ricerca ha anche indicato che quando i virus infettano le cellule endoteliali, potrebbero potenzialmente diffondersi in tutto il corpo, peggiorando l'impatto complessivo sulla salute.

Il ruolo della risposta immunitaria

Capire come il sistema immunitario risponde a queste infezioni virali è essenziale. Gli scienziati hanno osservato che le cellule endoteliali cardiache hanno un meccanismo di difesa naturale grazie alla presenza di specifiche proteine che possono limitare le infezioni virali. Tuttavia, alcuni virus, come MAYV, sembrano eludere queste difese, rendendo più difficile controllare le infezioni.

Utilizzando un trattamento specifico che inibisce le vie di segnalazione immunitaria, i ricercatori hanno scoperto di poter aumentare la suscettibilità delle cellule endoteliali a CHIKV-IOL. Questo suggerisce che la risposta immunitaria dell'organismo gioca un ruolo significativo nel controllare le infezioni virali nel cuore.

Prossimi passi nella ricerca

Ci sono ancora molte incognite per capire come funzionano questi virus e perché alcuni infettano le cellule cardiache mentre altri no. La ricerca futura si concentrerà sull'identificazione di fattori specifici all'interno di questi virus e nella risposta immunitaria umana che possono aiutare o ostacolare le infezioni. Questo potrebbe portare a potenziali trattamenti o strategie preventive per coloro che sono a rischio di gravi conseguenze dalle infezioni da arbovirus.

Conclusione

Lo studio mostra che gli arbovirus sono in grado di infettare le cellule cardiache umane e che diversi ceppi hanno effetti unici su queste cellule. I risultati sono critici per la salute pubblica, poiché evidenziano la necessità di una sorveglianza migliore dei virus emergenti e dei loro potenziali impatti sulla salute del cuore. Con la ricerca in corso, gli scienziati sperano di ottenere una comprensione più profonda di come questi virus interagiscono con il corpo umano e come meglio proteggere le popolazioni vulnerabili.

Le conoscenze acquisite da questa ricerca potrebbero portare a nuovi modi per prevenire o trattare le complicazioni sanitarie associate a queste infezioni virali, migliorando in ultima analisi i risultati di salute per coloro che sono colpiti. Poiché gli arbovirus continuano a rappresentare una minaccia, capire il loro impatto sulla salute cardiovascolare rimarrà una priorità.

Fonte originale

Titolo: Differential restriction of chikungunya virus in primary human cardiac endothelial cells occurs at multiple steps in the viral life cycle

Estratto: Arthropod-borne viruses (arboviruses) constitute a significant ongoing public health threat, as the mechanisms of pathogenesis remain incompletely understood. Cardiovascular symptomatology is emerging as an important manifestation of arboviral infection. We have recently studied the cardiac tropism and mechanisms implicated in cardiac damage in mice for the alphavirus chikungunya virus (CHIKV), and we therefore sought to evaluate the cardiac tropism of other emerging alphaviruses and arboviruses. Using human primary cardiac cells, we found that arboviruses from diverse viral families were able to replicate within these cells. Interestingly, we noted that while the closely related alphavirus Mayaro virus (MAYV) could replicate to high titers in primary human cardiac microvascular endothelial cells, pulmonary, and brain endothelial cells, the Indian Ocean Lineage of CHIKV (CHIKV-IOL) was completely restricted in all endothelial cells tested. Upon further investigation, we discovered that this restriction occurs at both entry and egress stages. Additionally, we observed that compared to CHIKV, MAYV may antagonize or evade the innate immune response more efficiently in human cardiac endothelial cells to increase infection. Overall, this study explores the tropism of arboviruses in human primary cardiac cells and characterizes the strain-specific restriction of CHIKV-IOL in human endothelial cells. Further work is needed to understand how the differential restriction of alphaviruses in human endothelial cells impacts pathogenesis in a living model, as well as the specific host factors responsible. Author SummaryMosquito-borne viruses, such as those within the alphavirus genus, are an ongoing concern to human health globally. While we have recently begun to explore the mechanisms of CHIKV-induced pathology in the heart, little is known about other arboviruses and alphaviruses related to CHIKV. Here, we identified that multiple cardiac cell types are susceptible to infection by several arboviruses important to public health. Specifically, we noted differences in how two related viruses, CHIKV and MAYV, infect endothelial cells from multiple origins. This work highlights the potential for other emerging arboviruses, in addition to CHIKV, to directly infect cardiac tissue. Moreover, it emphasizes the ability for MAYV, an emerging virus that is less studied, to infect various endothelial cell types to high titers, suggesting the need for further research on MAYV pathogenesis. Finally, this research identifies differences in infection between individual strains of CHIKV, suggesting a finely tuned mechanism of restriction in endothelial cells that can be further explored, as well as the need to study use different viral strains for future alphavirus research.

Autori: Kenneth A. Stapleford, S. N. Spector, M. G. Noval

Ultimo aggiornamento: 2024-09-13 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.13.612809

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.09.13.612809.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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