SARS-CoV-2 в клетках ротовой полости и слюне
Международная группа ученых обнаружила доказательства того, что SARS-CoV-2 инфицирует клетки ротовой полости.
Полученные данные указывают на возможность того, что ротовая полость играет роль в передаче SARS-CoV-2 в легкие или пищеварительную систему через слюну, насыщенную вирусом из инфицированных клеток ротовой полости. Это может помочь объяснить такие симптомы, как потеря вкуса, сухость во рту, язвенные поражения слизистой оболочки и энантемы. Лучшее понимание участия ротовой полости может стать основой для разработки стратегий по снижению уровня вирусной передачи внутри и вне организма. Исследование опубликовано 25 марта 2021 года в журнале Nature Medicine.
Хорошо известно, что слюна людей инфицированных КОВИД-19 может содержать высокий уровень SARS-CoV-2, и исследования показывают, что анализ слюны для диагностики КОВИД-19 почти так же надежен, как и носо-глоточный мазок. Однако ученые не до конца не понимают, откуда в слюне появляется вирус. У пациентов, имеющих респираторные симптомы, вирус в слюне, возможно, частично поступает из носового отделяемого или с мокротой из легких. Но, по словам руководителя исследования Блейка Уорнера, это не объясняет, как вирус попадает в слюну пациентов, у которых отсутствуют эти респираторные симптомы.
"Основываясь на данных нашей лаборатории, мы подозревали, что, по крайней мере, часть вируса в слюну может попадать из инфицированных тканей самого рта", - говорит Уорнер.
Для изучения этой возможности исследователи изучили ткани ротовой полости у здоровых людей с целью выявления участков ротовой полости, чувствительных к инфекции SARS-CoV-2. Уязвимые клетки содержат РНК-инструкции по созданию "входных белков", необходимых вирусу для проникновения в клетки. РНК для двух ключевых входных белков - рецептора АCE2 и фермента TMPRSS2 - была обнаружена в некоторых клетках слюнных желез и тканей, выстилающих ротовую полость. В небольшой части клеток слюнных желез и десен РНК как для АСЕ2, так и для TMPRSS2 была экспрессирована в одних и тех же клетках. Это указывало на повышенную уязвимость, поскольку считается, что для получения доступа к клеткам вирусу необходимы оба входных белка.
"Уровни экспрессии входных факторов схожи с уровнями в тканях, которые, как известно, подвержены инфекции SARS-CoV-2, например, слизистые, выстилающие верхние дыхательные пути", - отмечает Уорнер.
После того, как исследователи подтвердили, что ткани ротовой полости здоровых людей чувствительны к SARS-CoV-2, они начали искать доказательства инфекции в образцах тканей ротовой полости у пациентов с КОВИД-19. В образцах, собранных у умерших пациентов, РНК SARS-CoV-2 присутствовала чуть более чем в половине исследованных слюнных желез. В тканях слюнных желез одного из умерших, а также у пациента с острой формой КОВИД-19, учеными были обнаружены специфические последовательности вирусной РНК, свидетельствующие о том, что вирус активно реплицируется, что еще более усиливает признаки инфекции.
Как только группа обнаружила следы инфекции в тканях ротовой полости, они задались вопросом, могут ли эти ткани быть источником вируса в слюне. Похоже, что это было именно так. У пациентов с легким или бессимптомным КОВИДом клетки, попадающие из ротовой полости в слюну, содержали РНК SARS-CoV-2, а также РНК для входных белков.
Чтобы определить, является ли вирус в слюне инфекционным, исследователи посеяли образцы слюны от 8 пациентов с бессимптомным КОВИДом-19 на культуру ткани. Слюна от двух испытуемых привела к инфицированию культуры, указав на вероятность того, что даже бессимптомные люди могут передавать SARS-CoV-2 через слюну.
Были также исследованы образцы слюны от 35 добровольцев со слабой или бессимптомной формой КОВИД-19. Из 27 человек у которых наблюдались симптомы и с обнаруженным в слюне вирусом, с большей вероятностью сообщали о потере вкуса и запаха, что указывает на то, что инфекция ротовой полости может лежать в основе этих симптомов.
В совокупности, по словам исследователей, результаты работы свидетельствуют о том, что инфицированные клетки ротовой полости, играют более значительную роль в развитии ARS-CoV-2, чем считалось ранее.
"Когда инфицированная слюна проглатывается или вдыхаются ее мельчайшие частицы, мы предполагаем, что она потенциально может перенести SARS-CoV-2 дальше в нашу гортань, легкие или даже в кишечник", - говорит Уорнер.
Потребуются дополнительные исследования для подтверждения результатов в более широкой выборке пациентов и уточнения характера участия ротовой полости в инфекции SARS-CoV-2 и ее передачи внутри и снаружи организма.
Учитывая оральный компонент в инфекции SARS-CoV-2 и легкость передачи со слюной, остается критически важным дальнейшее понимание доминирующих способов распространения вируса во всем спектре бессимптомных, пресимптомных и симптоматических пациентов. Симптоматическая передача SARS-CoV-2 остается "ахиллесовой пятой" этой пандемии, и в силу периферического анатомического расположения и частого контакта тканей ротовой полости с внешней средой остается возможным, что эти ткани играют главную роль в бессимптомном распространении SARS-CoV-2. В целом это повышает вероятность того, что ротовая полость активно участвует в передаче SARS-CoV-2.
"Выявив недооцененную роль ротовой полости в инфекции SARS-CoV-2, наше исследование могло бы открыть новые пути, ведущие к лучшему пониманию течения заболевания. Такая информация могла бы также послужить основой для проведения мероприятий по борьбе с вирусом", - отметил Уорнер.
"Мы также создали первый атлас оральной scRNA-seq и наши данные подтверждают роль оральной оси в патогенезе и передаче SARS-CoV-2. Хотя атлас в основном ориентирован на SARS-CoV-2, он может быть использован для изучения восприимчивости к другим патогенным микроорганизмам и вирусам. Наши усилия предпринимались параллельно с усилиями коллектива, работающего над Атласом клеток человека, который также использовал scRNA-seq для изучения специфического тропизма SARS-CoV-2, что привело к созданию Атласа клеток КОВИД-19. Наш и другие атласы указывают на повсеместную восприимчивость барьерного эпителия к SARS-CoV-2".
Вклад полости рта в патогенез КОВИД-19 и его передачу изучен слабо. Неизвестно, может ли SARS-CoV-2 инфицировать и реплицироваться в слизистой оболочке ротовой полости или в железах. Если полость рта является местом ранней инфекции, это пространство может играть важную и недооцененную роль в передаче SARS-CoV-2 "интермукозально" в легкие или желудочно-кишечный тракт. Кроме того, слюна может также играть центральную роль в передаче вируса другим людям. Ротовая полость человека представляет собой разнообразную коллекцию тканевых ниш с потенциально уникальной уязвимостью к вирусной инфекции. Кроме того, слюна, смесь жидкостей, электролитов, белков и клеток (иммунных и слизистых эпителиальных клеток) производится железами и попадает в ротовую полость, где смешивается с другими жидкостями и клетками.
