SARS-CoV-2 mitochondriopathy in COVID-19 pneumonia exacerbates hypoxemia
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Notice bibliographique
Résumé
RATIONALE: Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) causes COVID-19 pneumonia. We hypothesize that SARS-CoV-2 causes alveolar injury and hypoxemia by damaging mitochondria in airway epithelial cells (AEC) and pulmonary artery smooth muscle cells (PASMC), triggering apoptosis and bioenergetic impairment, and impairing hypoxic pulmonary vasoconstriction (HPV), respectively. OBJECTIVES: We examined the effects of: A) human betacoronaviruses, SARS-CoV-2 and HCoV-OC43, and individual SARS-CoV-2 proteins on apoptosis, mitochondrial fission, and bioenergetics in AEC; and B) SARS-CoV-2 proteins and mouse hepatitis virus (MHV-1) infection on HPV. METHODS: We used transcriptomic data to identify temporal changes in mitochondrial-relevant gene ontology (GO) pathways post-SARS-CoV-2 infection. We also transduced AECs with SARS-CoV-2 proteins (M, Nsp7 or Nsp9) and determined effects on mitochondrial permeability transition pore (mPTP) activity, relative membrane potential, apoptosis, mitochondrial fission, and oxygen consumption rates (OCR). In human PASMC, we assessed the effects of SARS-CoV-2 proteins on hypoxic increases in cytosolic calcium, an HPV proxy. In MHV-1 pneumonia, we assessed HPV via cardiac catheterization and apoptosis using the TUNEL assay. RESULTS: . CONCLUSIONS: Coronaviruses, including SARS-CoV-2, cause AEC apoptosis, mitochondrial fission, and bioenergetic impairment. SARS-CoV-2 also suppresses HPV by targeting mitochondria. This mitochondriopathy is replicated by transduction with SARS-CoV-2 proteins, indicating a mechanistic role for viral-host mitochondrial protein interactions. Mitochondriopathy is a conserved feature of coronaviral pneumonia that may exacerbate hypoxemia and constitutes a therapeutic target.
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Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,026 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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