Die UC Riverside-Studie hat das Potenzial, Wissenschaftlern dabei zu helfen, Strategien zu entwickeln, um die Ausbreitung von COVID-19 unter Nerzen und anderen Arten zu verhindern. Untersuchungen haben ergeben, dass SARS-CoV-2, das Virus, das COVID-19 verursacht, auf andere Weise in Nerzzellen gelangt als in menschliche Zellen. Da das TMPRSS2-Enzym bei Nerzen inaktiv ist, nutzt es den endozytischen Weg. Dieses Ergebnis verdeutlicht die Komplexität zoonotischer Krankheiten und das potenzielle Risiko für die öffentliche Gesundheit durch die Übertragung von Viren über verschiedene Arten hinweg und unterstreicht die Notwendigkeit weiterer Forschung an verschiedenen Arten.
Einige Viren haben die Fähigkeit, sich über verschiedene Arten hinweg auszubreiten. Ein offensichtliches Beispiel ist SARS-CoV-2, das Virus, das COVID-19 verursacht. Das Virus kann vom Menschen auf Nerze (eine landwirtschaftlich genutzte Art) und dann möglicherweise auf den Menschen übertragen werden. Dieses als „Spillover“ bekannte Phänomen gibt Anlass zur Sorge, da das Virus in Nerzen mutieren und dann in aggressiverer Form auf den Menschen zurückkehren könnte. Die Übertragung von Menschen auf Nerze (Spillover) und von Nerzen auf Menschen (Spillover) wurde in Nerzfarmen in den Vereinigten Staaten und Europa dokumentiert.
Um diese Fragen zu beantworten, hat ein Forschungsteam der University of California, Riverside, nun Zoonosen – die Übertragung von Krankheitserregern zwischen den Arten – bei Nerzen untersucht und herausgefunden, dass TMPRSS2 – ein Enzym, das für die Fusion des menschlichen SARS-CoV-2-Virus im menschlichen Körper entscheidend ist – bei Nerzen nicht funktioniert.
„Wir haben herausgefunden, dass Lungenzellen von Nerzen über den ‚endozytischen Weg‘ infiziert werden und nicht über den TMPRSS2-Fusionsweg, der üblicherweise in menschlichen Zellen beobachtet wird“, sagte Doktorandin Ann Song, Erstautorin der in Frontiers in Microbiology veröffentlichten Forschungsarbeit. „Unsere Ergebnisse zeigen, dass SARS-CoV-2 nicht bei allen Säugetieren auf die gleiche Weise eindringt, was die Notwendigkeit eingehender Studien der viralen Eintrittsmechanismen bei verschiedenen Arten unterstreicht.“
Song erklärte, dass eine Virusfusion auftritt, wenn die Virusmembran während der Infektion mit der Plasmamembran der Wirtszelle verschmilzt. Endozytose sei ein wichtiger Prozess, bei dem Zellen Fremdstoffe durch kleine Vesikel verschlingen, die sich in ihrer Plasmamembran bilden, sagte sie. Wirtszellen können das SARS-CoV-2-Virus durch Endozytose absorbieren, sagte sie.
„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die funktionelle Domäne (oder enzymatische Domäne) in Nerzen TMPRSS2 fehlt. Wir wissen nicht warum. Wir glauben, dass dieses Enzym mehrere Funktionen haben könnte. Es kann in Nerzen andere Rollen spielen, aber es spielt keine Rolle bei der Fusion von SARS-CoV-2 mit Wirtszellen. Daher wird die gezielte Bekämpfung von TMPRSS2 nicht dazu beitragen, Infektionen in Nerzen zu verhindern. Es ist offensichtlich, dass SARS-CoV-2 unterschiedlich in verschiedene Arten und Gewebetypen eindringt“, sagte sie.
Zoonosen stellen ein Problem für die öffentliche Gesundheit dar, da gefährliche mutierte Viren durch Spillover auf den Menschen gelangen können. Während der Pandemie wurden Hunderte von Artikeln zu COVID-19 beim Menschen veröffentlicht. Da die Ausbreitung von COVID-19 beim Menschen nun besser kontrolliert werden kann, richtet sich die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft auf zoonotische Krankheiten.
Die Hauptautorin Prue Talbot, eine Doktorandin in der Abteilung für Molekular-, Zell- und Systembiologie, sagte, Forscher sollten die Möglichkeit eines SARS-CoV-2-Spillovers und eines Spillovers auf andere Säugetierarten nicht unterschätzen: „Aus Spillover-/Spillover-Ereignissen können tödliche Mutanten entstehen. Ein weiteres Beispiel ist, dass viele von Menschen gejagte Hirschherden mit SARS-CoV-2 infiziert sind und daher potenzielle Spillover-Quellen darstellen.“
Der Postdoktorand Rattapol Phandthong schloss sich ebenfalls dem Forschungsteam von Talbot und Song an. Als nächstes wird das Forschungsteam die Infektiosität menschlicher Embryonen von schwangeren Frauen untersuchen, die mit COVID-19 infiziert sind.
Um zu ihren Erkenntnissen zu gelangen, führten die Forscher Experimente mit Lungenepithelzellen von Nerzen durch.
Zusammengestellte Quelle: ScitechDaily