De UC Riverside-studie heeft het potentieel om wetenschappers te helpen strategieën te ontwikkelen om de verspreiding van COVID-19 onder nertsen en andere soorten te voorkomen. Uit onderzoek is gebleken dat de manier waarop SARS-CoV-2, het virus dat COVID-19 veroorzaakt, de cellen van nertsen binnendringt, anders is dan die van menselijke cellen. Omdat het TMPRSS2-enzym in nertsen inactief is, maakt het gebruik van de endocytische route. Deze bevinding benadrukt de complexiteit van zoönotische ziekten en het potentiële risico voor de volksgezondheid van de overdracht van virussen tussen soorten, wat de noodzaak van verder onderzoek bij verschillende soorten benadrukt.
Sommige virussen kunnen zich over soorten verspreiden. SARS-CoV-2, het virus dat COVID-19 veroorzaakt, is daar een duidelijk voorbeeld van. Het virus kan van mensen worden overgedragen op nertsen (een landbouwsoort) en vervolgens mogelijk op mensen. Dit fenomeen, bekend als ‘spillover’, heeft aanleiding gegeven tot bezorgdheid omdat het virus in nertsen zou kunnen muteren en vervolgens in een agressievere vorm naar de mens zou kunnen terugkeren. Overdracht van mensen op nertsen (spillover) en van nertsen op mensen (spillover) is gedocumenteerd op nertsenfokkerijen in de Verenigde Staten en Europa.
Om deze vragen te beantwoorden heeft een onderzoeksteam van de Universiteit van Californië, Riverside, nu zoönosen – de overdracht van ziekteverwekkers tussen soorten – bij nertsen bestudeerd en ontdekt dat TMPRSS2 – een enzym dat essentieel is voor het samensmelten van het menselijke SARS-CoV-2-virus in het menselijk lichaam – niet werkt bij nertsen.
"We ontdekten dat longcellen van nertsen worden geïnfecteerd via de 'endocytische route' in plaats van via de TMPRSS2-fusieroute die vaak wordt aangetroffen in menselijke cellen", zegt promovendus Ann Song, eerste auteur van het onderzoeksartikel gepubliceerd in Frontiers in Microbiology. “Onze resultaten laten zien dat SARS-CoV-2 niet bij alle zoogdieren op dezelfde manier binnendringt, wat de noodzaak benadrukt van diepgaande studies van virale toegangsmechanismen bij verschillende soorten.
Song legde uit dat virale fusie plaatsvindt wanneer het virale membraan tijdens infectie versmelt met het plasmamembraan van de gastheercel. Endocytose is een belangrijk proces waarbij cellen vreemde materialen opslokken via kleine blaasjes die in hun plasmamembraan worden gevormd, zei ze. Gastheercellen kunnen het SARS-CoV-2-virus absorberen via endocytose, zei ze.
“Onze resultaten laten zien dat het functionele domein (of enzymatische domein) ontbreekt in TMPRSS2 van nertsen. We weten niet waarom. We denken dat dit enzym meerdere functies kan hebben. Het kan andere rollen spelen bij nertsen, maar het speelt geen rol bij de fusie van SARS-CoV-2 met gastheercellen. Daarom zal het richten op TMPRSS2 niet helpen infectie bij nertsen te voorkomen. Het is duidelijk dat SARS-CoV-2 verschillende soorten en weefseltypen op verschillende manieren binnendringt”, zei ze.
Zoönosen vormen een probleem voor de volksgezondheid omdat gevaarlijke mutante virussen via overloop de mens kunnen binnendringen. Tijdens de pandemie zijn er honderden artikelen gepubliceerd over COVID-19 bij mensen. Nu de verspreiding van COVID-19 bij mensen beter onder controle is, richt de aandacht van de wetenschappelijke gemeenschap zich op zoönotische ziekten.
Hoofdauteur Prue Talbot, afgestudeerd professor bij de afdeling Moleculaire, Cellulaire en Systeembiologie, zei dat onderzoekers de mogelijkheid van SARS-CoV-2-overloop naar andere zoogdiersoorten niet moeten onderschatten: “Letale mutanten kunnen voortkomen uit overloop-/overloopgebeurtenissen. Een ander voorbeeld is dat veel hertenkuddes waarop mensen jagen, besmet zijn met SARS-CoV-2 en daarom potentiële bronnen van overloop zijn.”
Postdoctoraal onderzoeker Rattapol Phandthong sloot zich ook aan bij het onderzoeksteam van Talbot en Song. Vervolgens gaat het onderzoeksteam de besmettelijkheid bestuderen van menselijke embryo’s van zwangere vrouwen die besmet zijn met COVID-19.
Om hun bevindingen te bereiken voerden de onderzoekers experimenten uit met nertslongepitheelcellen.
Samengestelde bron: ScitechDaily