Verwendung von Alveolarepithelien als Modell für eine Coronavirus-Infektion

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Bevor neue Medikamente an Menschen verabreicht werden können, müssen die Forscher zunächst deren Wirkung mit Hilfe von Zellkulturen und Tierversuchen untersuchen.

Menschliche Zellkulturen werden zu diesem Zweck zunehmend als Modellsystem verwendet.

Am Max-Planck-Institut für Infektionsbiologie in Berlin hat ein Forscherteam unter der Leitung von Direktor Thomas F.

Meyer ein Modell des menschlichen Lungenepithels entwickelt, an dem Verbindungen zur Bekämpfung des SARS-CoV-2-Coronavirus getestet werden sollen.Mitte der 1990er Jahre begann Meyer in seinem Laboratorium, dem damaligen Max-Planck-Institut für Biologie in Tübingen, organähnliche Strukturen zu züchten, die er als Sphäroide bezeichnete.

Gemeinsam mit chirurgischen Kollegen aus dem Universitätsklinikum Tübingen stellte Meyer Organoide aus gastrointestinalem Epithelgewebe her.

Damals waren die Kulturen noch sehr kurzlebig; seither haben Meyer und seine Kollegen ihre Methoden der Zellkultivierung so weit verbessert, dass die Organoide fast unbegrenzt am Leben erhalten werden können.

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Die Forscher arbeiten derzeit mit epithelialen Organoiden des Eileiters, des Gebärmutterhalses, der Prostata, der Gallenblase und der Lunge.Epithelzellen aus der Lunge stellen eine besondere Herausforderung dar, da sie das Potenzial haben, sich in verschiedene Zelltypen zu differenzieren, darunter Pneumozyten vom Typ I und Typ II.

Die primären Zellkulturen entwickeln sich aus den distalen humanen Atemwegsepithelzellen der unteren Atemwege, aus denen sich dann die Zellen entwickeln, die die Oberfläche des Luftsacks der Lunge bilden – die Alveolarepithelzellen.Die Typ-II-Pneumozyten produzieren entscheidende Proteine, die die Oberflächenspannung der Lungenbläschen herabsetzen und sie am Kollabieren hindern.

Typ-I-Pneumozyten dagegen sind dünne, flache Zellen, die einen Gasaustausch zwischen der Alveole und den umgebenden Blutkapillaren ermöglichen.

Das SARS-CoV-2-Virus ist in der Lage, sich an die alveolären Pneumozyten anzuheften und diese zu infizieren.

Thomas Meyers quasi-immortale Lungenepithelzellen stellen daher für die Forscher ein gutes Modellsystem dar, um die Wirkung von antiviralen Medikamenten zu….

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