Die Einzelzell-RNA-Analyse zeigt wichtige Immunmechanismen in Lungen von Schweinen, die mit reproduktivem und respiratorischem Virus infiziert sind

PRRSV -Infektion (Reproduktions- und Atemwaren -Syndrom -Virus) bei Schweinen ist für die globale Schweineindustrie wirtschaftlich verheerend. Die Virusinfektion führt zu reproduktiven Störungen bei Sauen und Atemproblemen bei infizierten Neugeborenen und wachsenden Schweinen.

Leider behindert eine hohe genetische Variabilität des Virus und die unterschiedliche krankheitsverursachende Stärke oder Virulenz die Entwicklung des Impfstoffs und kompliziert das Krankheitsmanagement. Über die Faktoren, die zur Schwere der Viruserkrankung beitragen, sind nicht viel bekannt, oder die antiviralen Immunantworten.

Dr. Jun-Mo Kim, Associate Professor am Department of Animal Science and Technology der Chung-Ang University, Korea, hat seine Forschungsbemühungen auf die Bekämpfung dieser Verständnislücke konzentriert.

„Mit einem PRRSV -Infektionsmodell ist es unser Ziel, das umfassende Verständnis des Infektions- und Reaktionsmechanismus voranzutreiben, um den industriellen Schaden zu minimieren“, erklärt Dr. Kim.

Kürzlich analysierte seine Gruppe proteinkodierende RNA-Transkripte, die aus einzelnen Zellen isoliert wurden, und Fluid, die aus den Lungen von PRRSV-infizierten Schweinen gesammelt wurden. Sie überwachten die Veränderungen der Immunzellen, die durch PRRSV -Stämme unterschiedlicher Virulenz ausgelöst wurden. Das Papier ist veröffentlicht In Naturkommunikation.

Die Studie zeigt, dass ein hoher Virulenz -PRRSV -Stamm frühzeitige, schwere Lungenschäden und allgemeine Immunungleiche ausgelöst wurde, die durch eine signifikante Verringerung der Makrophagen gekennzeichnet waren. Im Gegensatz dazu führte der PRRSV -Stamm der Zwischenstärke zu verzögerten Lungenschäden mit weniger Immunveränderungen. Wichtig ist, dass eine höhere Anzahl von schützenden entzündungshemmenden m2-ähnlichen Makrophagen (SPP1-CXCL14High) bei weniger virulenten Infektionen beobachtet wurde, was auf eine mögliche Rolle bei der Förderung der Lungenheilung hinweist.

Während weniger als 5% der Makrophagen durch Virus direkt infiziert waren, waren Zelltod und Immunantworten weit verbreitet, was darauf hinweist, dass extrazelluläre Vesikel oder Exosomen, die mikroRNAs enthielten, die aus den PRRSV-infizierten Zellen freigesetzt wurden, in nicht infizierten Bysander-Zellen wahrscheinlich zur Pathogenese und zum Zellstod beitrugen.

„Unsere Studienergebnisse werden die Entwicklung innovativer therapeutischer Strategien helfen, um schwere Lungenschäden zu mildern und eine effiziente Genesung bei PRRSV-infizierten Tieren zu fördern und den Weg für ein wirksames Management von Viruserkrankungen zu ebnen“, erklärt Dr. Kim.

Zusätzlich zu den offensichtlichen Auswirkungen auf die Gesundheit der Viehzucht, die globale Ernährungssicherheit und die Sicherung der Wirtschaft der Schweinebranche können die Ergebnisse dieser Studie möglicherweise eine Parallele in anderen menschlichen Atemwegsviren finden, und therapeutische Strategien sind wahrscheinlich allgemein anwendbar und wirksam.

Mit diesen Erkenntnissen treten Forscher dem Umwandeln der wissenschaftlichen Entdeckung einen Schritt näher in reale Lösungen, die sowohl die tierische als auch die menschliche Gesundheit schützen.