610 Medizin und Gesundheit
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Recently, Tummino et al. reported that 34 compounds, including Chloroquine and Fluoxetine, inhibit SARS-CoV-2 replication by inducing phospholipidosis, although Chloroquine failed to suppress viral replication in Calu-3 cells and patients. In contrast, Fluoxetine represses viral replication in human precision-cut lung slices (PCLS) and Calu-3 cells. Thus, it is unlikely that these compounds have similar mechanisms of action. Here, we analysed a subset of these compounds in the viral replication and phospholipidosis assays using the Calu-3 cells and PCLS as the patient-near system. Trimipramine and Chloroquine induced phospholipidosis but failed to inhibit SARS-CoV-2 replication in Calu-3 cells, which contradicts the reported findings and the proposed mechanism. Fluoxetine, only slightly induced phospholipidosis in Calu-3 cells but reduced viral replication by 2.7 orders of magnitude. Tilorone suppressed viral replication by 1.9 orders of magnitude in Calu-3 cells without causing phospholipidosis. Thus, induction of phospholipidosis is not correlated with the inhibition of SARS-CoV-2, and the compounds act via other mechanisms. However, we show that compounds, such as Amiodarone, Tamoxifen and Tilorone, with antiviral activity on Calu-3 cells, also inhibited viral replication in human PCLS. Our results indicate that antiviral assays against SARS-CoV-2 are cell-line specific. Data from Vero E6 can lead to non-transferable results, underlining the importance of an appropriate cell system for analysing antiviral compounds against SARS-CoV-2. We observed a correlation between the active compounds in Calu-3 cells and PCLS.
Im sechsten Semester des Medizinstudiums an der Julius-Maximilians-Universität Würzburg findet das verpflichtende Praktikum „Impfkurs“ statt. Im Rahmen dieses Kurses wurde vom Sommersemester 2020 bis zum Sommersemester 2021 ein standardisierter online Fragebogen erhoben, der unter anderem demographische Daten sowie Expositionsmöglichkeiten gegenüber SARS-CoV-2 im privaten, beruflichen und universitären Umfeld erfragte. Zusätzlich wurde im gleichen Zeitraum der SARS-CoV-2 Serostatus der Medizinstudierenden erhoben und ausgewertet und dieser mit den Daten des Fragebogens zusammengeführt. Dafür wurden Blutproben entnommen, welche im Labor des Instituts für Virologie der Universität Würzburg mittels Western Blot auf IgG/IgM/IgA Antikörper gegen SARS-CoV-2 untersucht wurden.
Die COVID-19 Pandemie ist die bisher verheerendste Pandemie des 21. Jahrhunderts. Durch die Einführung neuer mRNA-basierter Impfstoffe sowie der hohen Rate natürlicher Infektionen konnte die weltweite SARS-CoV-2-Immunität gesteigert werden. Trotz aller Erfolge zur Eindämmung der Pandemie kann eine Infektion auch heute noch zu schweren Verläufen und Tod führen. Eine adäquate COVID-19-Therapie ist folglich auf potente Virostatika angewiesen. Eine durch Umgehung zeitaufwändiger klinischer Studien schnell verfügbare Alternative zu neu entwickelten Arzneimitteln ist die Anwendung etablierter Medikamente. Wir isolierten und charakterisierten ein von einem Patienten stammendes SARS-CoV-2-Virus. Dieses Virusisolat wurde bisher in elf Publikationen verwendet. Mittels quantitativer Echtzeit-Polymerasekettenreaktion untersuchten wir eine Substanzbibliothek mit mehr als 300 neuen und bereits zugelassenen Wirkstoffen auf ihre Wirksamkeit gegen SARS-CoV-2. Dabei konnten wir zeigen, dass der selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer Fluoxetin die SARS-CoV-2-Replikation ab einer Dosis von 0,8 μg/ml signifikant inhibiert, einer bei der Behandlung von Depressionen häufig angewandten Dosierung. Der EC50-Wert lag bei 387 ng/ml. Die Behandlung mit Fluoxetin resultierte in einer reduzierten Zahl an Virusprotein-produzierenden Zellen, was darauf hindeutet, dass es die virale Reinfektion und/oder Proteinexpression inhibiert. Fluoxetin ist ein racemisches Gemisch, wobei das (S)-Enantiomer der potentere Serotonin-Wiederaufnahmehemmer ist. Wir konnten zeigen, dass beide Enantiomere einen vergleichbaren antiviralen Effekt gegen SARS-CoV-2 aufweisen, wodurch das (R)-Enantiomer bei virologischer Indikation gegebenenfalls präferiert werden sollte. Fluoxetin hat keinen Einfluss auf die Replikation des Tollwut-Virus und des Humanen Respiratorischen Synzytial-Virus, was auf eine Virusspezifität hindeutet. Weitere aus der Bibliothek stammende signifikante Inhibitoren der SARS-CoV-2-Replikation sind die am Institut für Organische Chemie Würzburg entwickelten Substanzen AKS 232 und AKS 128. Neben der medikamentösen Therapie ist die akkurate Bestimmung neutralisierender Antikörper gegen SARS-CoV-2 zur Quantifizierung des bestehenden (Re-) Infektionsschutzes sowie zur Planung zukünftiger Impfstrategien von großer Bedeutung. Im Rahmen dieser Arbeit entwickelten wir unter Verwendung der quantitativen Echtzeit-Polymerasekettenreaktion erfolgreich ein zuverlässiges Testverfahren zur Detektion neutralisierender anti-SARS-CoV-2 Antikörper.
At the beginning of the COVID-19 pandemic, patients with primary and secondary immune disorders — including patients suffering from cancer — were generally regarded as a high-risk population in terms of COVID-19 disease severity and mortality. By now, scientific evidence indicates that there is substantial heterogeneity regarding the vulnerability towards COVID-19 in patients with immune disorders. In this review, we aimed to summarize the current knowledge about the effect of coexistent immune disorders on COVID-19 disease severity and vaccination response. In this context, we also regarded cancer as a secondary immune disorder. While patients with hematological malignancies displayed lower seroconversion rates after vaccination in some studies, a majority of cancer patients’ risk factors for severe COVID-19 disease were either inherent (such as metastatic or progressive disease) or comparable to the general population (age, male gender and comorbidities such as kidney or liver disease). A deeper understanding is needed to better define patient subgroups at a higher risk for severe COVID-19 disease courses. At the same time, immune disorders as functional disease models offer further insights into the role of specific immune cells and cytokines when orchestrating the immune response towards SARS-CoV-2 infection. Longitudinal serological studies are urgently needed to determine the extent and the duration of SARS-CoV-2 immunity in the general population, as well as immune-compromised and oncological patients.
Recently, we have shown that C6-ceramides efficiently suppress viral replication by trapping the virus in lysosomes. Here, we use antiviral assays to evaluate a synthetic ceramide derivative α-NH2-ω-N3-C6-ceramide (AKS461) and to confirm the biological activity of C6-ceramides inhibiting SARS-CoV-2. Click-labeling with a fluorophore demonstrated that AKS461 accumulates in lysosomes. Previously, it has been shown that suppression of SARS-CoV-2 replication can be cell-type specific. Thus, AKS461 inhibited SARS-CoV-2 replication in Huh-7, Vero, and Calu-3 cells up to 2.5 orders of magnitude. The results were confirmed by CoronaFISH, indicating that AKS461 acts comparable to the unmodified C6-ceramide. Thus, AKS461 serves as a tool to study ceramide-associated cellular and viral pathways, such as SARS-CoV-2 infections, and it helped to identify lysosomes as the central organelle of C6-ceramides to inhibit viral replication.
Recently, we have described novel pyridyl indole esters and peptidomimetics as potent inhibitors of the severe acute respiratory syndrome coronavirus type 2 (SARS-CoV-2) main protease. Here, we analysed the impact of these compounds on viral replication. It has been shown that some antivirals against SARS-CoV-2 act in a cell line-specific way. Thus, the compounds were tested in Vero, Huh-7, and Calu-3 cells. We showed that the protease inhibitors at 30 µM suppress viral replication by up to 5 orders of magnitude in Huh-7 cells, while in Calu-3 cells, suppression by 2 orders of magnitude was achieved. Three pyridin-3-yl indole-carboxylates inhibited viral replication in all cell lines, indicating that they might repress viral replication in human tissue as well. Thus, we investigated three compounds in human precision-cut lung slices and observed donor-dependent antiviral activity in this patient-near system. Our results provide evidence that even direct-acting antivirals may act in a cell line-specific manner.
High seroprevalence of SARS-CoV-2 in Mwanza, northwestern Tanzania: a population-based survey
(2022)
The transmission of the SARS-CoV-2 virus, which causes COVID-19, has been documented worldwide. However, the evidence of the extent to which transmission has occurred in different countries is still to be established. Understanding the magnitude and distribution of SARS-CoV-2 through seroprevalence studies is important in designing control and preventive strategies in communities. This study investigated the seropositivity of the SARS-CoV-2 virus antibodies in the communities of three different districts in the Mwanza region, Tanzania. A household cross-sectional survey was conducted in September 2021 using the modified African Centre for Disease and Prevention (ACDC) survey protocol. A blood sample was obtained from one member of each of the selected households who consented to take part in the survey. Immunochromatographic rapid test kits were used to detect IgM and IgG SARS-CoV-2 antibodies, followed by descriptive data analysis. Overall, 805 participants were enrolled in the study with a median age of 35 (interquartile range (IQR):27–47) years. The overall SARS-CoV-2 seropositivity was 50.4% (95%CI: 46.9–53.8%). The IgG and IgM seropositivity of the SARS-CoV-2 antibodies was 49.3% and 7.2%, respectively, with 6.1% being both IgG and IgM seropositive. A history of runny nose (aOR: 1.84, 95%CI: 1.03–3.5, p = 0.036), loss of taste (aOR: 1.84, 95%CI: 1.12–4.48, p = 0.023), and living in Ukerewe (aOR: 3.55, 95%CI: 1.68–7.47, p = 0.001) and Magu (aOR: 2.89, 95%CI: 1.34–6.25, p= 0.007) were all independently associated with SARS-CoV-2 IgM seropositivity. Out of the studied factors, living in the Ukerewe district was independently associated with IgG seropositivity (aOR 1.29, CI 1.08–1.54, p = 0.004). Twenty months after the first case of COVID-19 in Tanzania, about half of the studied population in Mwanza was seropositive for SARS-CoV-2.
Mit dem Auftreten des SARS-CoV-2 Virus im Jahr 2020 war der Informationsgewinn für vulnerable Patientengruppen essentiell. Ziel dieser Arbeit war es maternale Charakteristika und das klinische Bild SARS-CoV-2 positiver Frauen mit Notwendigkeit einer intensivmedizinischen Behandlung während der Schwangerschaft und postpartal darzustellen, und diese Kohorte mit den SARS-CoV-2 positiven Schwangeren ohne intensivmedizinischen Handlungsbedarf zu vergleichen. Die Daten stammten aus dem deutschen CRONOS-Register, einem prospektiven, multizentrischen Register für SARS-CoV-2 positive schwangere Frauen. Eingeschlossen wurden alle schwangeren und postpartalen Frauen, die während ihrer SARS-CoV-2 Infektion auf eine ITS aufgenommen wurden. Diese wurden hinsichtlich maternaler Charakteristika, Krankheitsverlauf, sowie Outcomes verglichen.
In 101 von 2650 Fällen (4%) der Patientinnen des CRONOS-Registers, kam es zu einer Aufnahme auf die ITS. Als invasivste Form der COVID-19 Behandlung war bei 6 Patientinnen nur eine Überwachung notwendig, 30 Patientinnen benötigten eine Sauerstoffinsufflation, 22 wurden nicht-invasiv beatmet, 28 erhielten eine invasive Beatmung und bei 15 Frauen wurde die Behandlung zur ECMO-Therapie eskaliert. Es wurden keine klinisch signifikanten Unterschiede zwischen Patientinnen gefunden, die unterschiedliche Behandlungsformen benötigten. Die Gruppe der ITS und Non-ITS Patientinnen unterschied sich statistisch signifikant beim Einfluss von Alter, BMI bei Einschluss und der Herkunft. Die Prävalenz der Frühgeburtlichkeit war unter den invasiv behandelten Patientinnen signifikant höher und auch im Vergleich der ITS mit den Non-ITS Patientinnen zeigte sich ein signifikanter Unterschied. Vier Frauen verstarben an COVID-19 und sechs Feten der ITS-Gruppe waren Totgeburten.
Diese Kohorte zeigt, dass schwere COVID-19 Erkrankung bei schwangeren Frauen und Wöchnerinnen selten sind. Die Frühgeburtenrate ist hoch und COVID-19 mit Notwendigkeit einer Atemunterstützung erhöht das Risiko für ein schlechtes maternales und neonatales Outcome. Unter anderem ein höheres Alter und BMI sind mit einem höheren Risiko für eine ITS-Aufnahme verbunden.
A viral infection involves entry and replication of viral nucleic acid in a host organism, subsequently leading to biochemical and structural alterations in the host cell. In the case of SARS-CoV-2 viral infection, over-activation of the host immune system may lead to lung damage. Albeit the regeneration and fibrotic repair processes being the two protective host responses, prolonged injury may lead to excessive fibrosis, a pathological state that can result in lung collapse. In this review, we discuss regeneration and fibrosis processes in response to SARS-CoV-2 and provide our viewpoint on the triggering of alveolar regeneration in coronavirus disease 2019 (COVID-19) patients.