Тяжесть заболевания COVID-19 зависит от носа

У людей, которые болеют тяжелой формой COVID-19, значительно снижен противовирусный ответ слизистой оболочки носоглотки.

Первое столкновение организма с SARS-CoV-2, вирусом, вызывающим болезнь COVID-19, происходит в носу и горле – то есть в носоглотке. Новое исследование, опубликованное в журнале Cell, предполагает, что первый ответ носоглотки на вторжение коронавирусной инфекции помогает определить, у кого разовьется тяжелая болезнь, а кто перенесет заболевание в легкой форме или вовсе его не заметит.

Основываясь на опубликованной в прошлом году работе по выявлению клеток, чувствительных к SARS-CoV-2, команда сотрудников Бостонской детской больницы, Массачусетского технологического института и Медицинского центра Университета Миссисипи составила картину поражения носоглотки инфекцией SARS-CoV-2.

"У многих людей [при заражении ковидом] наблюдаются лишь отдельные симптомы со стороны верхних дыхательных путей, и это позволяет предположить, что вирусная патология может ограничиваться носоглоткой, – отмечают авторы исследования. – Какие клетки SARS-CoV-2 атакует в первую очередь, и как инфекция влияет на эпителий дыхательных путей, остается не совсем понятным".

С апреля по сентябрь 2020 года медики брали мазки из носа у 35 взрослых пациентов с диагнозом COVID-19 с разным течением болезни – от умеренно выраженных симптомов до тяжелых поражений организма. Для сравнения исследователи взяли мазки также у 17 контрольных (здоровых) участников эксперимента и у шести пациентов, которые находились на искусственной вентиляции легких, но не в связи с COVID-19.

"С самого начала [распространения SARS-CoV-2] загадочным был факт, почему одни люди переносят COVID-19 легче, а другие – тяжелее, – говорит Хосе Ордовас-Монтаньес (José Ordovás-Montañés) из Бостонской детской больницы. – Многие исследователи искали ответ в индивидуальных свойствах крови, но на самом деле искать вещества-предсказатели течения болезни, возможно, надо не в крови".

Чтобы получить подробную картину происходящего в носоглотке заболевших коронавирусом, исследователи расшифровывали РНК каждой полученной в мазках клетки. (Для понимания объема работы – каждый мазок от пациента дал в среднем 562 клетки.) Данные РНК позволили точно определить, в каких из клеток носоглотки присутствовали фрагменты РНК коронавируса (признак вторжения инфекции) и какие гены клетки включались и выключались в ответ на нападение коронавируса.

Выяснилось, что эпителий слизистой оболочки носа и горла претерпевает серьезные изменения в присутствии SARS-CoV-2. Увеличилось количество бокаловидных клеток, которые выделяют защитную слизь, улавливающую вдыхаемые частицы, в том числе патогены. Одновременно наблюдалась поразительная потеря зрелых ресничных клеток – они составляют более половины всех эпителиальных клеток и своими ресничками перемещают слой слизи в направлении гортани, где она в итоге проглатывается.

Команда обнаружила РНК коронавируса в широком диапазоне типов клеток, включая незрелые ресничные и бокаловидные клетки. В инфицированных клетках оказалось больше генов, участвующих в реакции на инфекцию, чем в не инфицированных.

Главный вывод ученые сделали, сравнив мазки из носоглотки от людей с разной степенью тяжести заболевания COVID-19.

У людей с COVID-19 в легкой форме и с заболеванием средней степени тяжести эпителиальные клетки показали повышенную активацию генов, участвующих в противовирусных реакциях, особенно генов, стимулируемых интерфероном I типа. То есть клетки очень рано объявили противовирусную тревогу, которая сплотила иммунную систему организма в целом.

У людей с тяжелой формой течения COVID-19, потребовавшей искусственной вентиляции легких, противовирусная реакция эпителия носоглотки была заметно ослаблена. В частности, их эпителиальные клетки давали приглушенный ответ на интерферон, хотя содержали большое количество РНК вируса. В то же время в их мазках было увеличено количество иммунных клеток, которые усиливают воспалительные реакции.

"У каждого человека с тяжелой формой COVID-19 на ранней стадии наблюдался замедленный ответ интерферона в эпителиальных клетках, и он не мог усилить защиту [носоглотки] от вируса, – подтвердил Ордовас-Монтаньес. – Наличие нужного количества интерферона в нужный момент времени может стать ключевым моментом в борьбе с SARS-CoV-2 и другими вирусами".

Далее исследователи планируют выяснить, что вызывает замедление ответа интерферона в носоглотке. По имеющимся данным, против новых штаммов SARS-CoV-2 интерферон в клетках носоглотки выделяется с опозданием. Ученые также изучат возможность усиления ответа интерферона на ранней стадии COVID-19 с помощью назального аэрозоля или капель.

Кстати, биологи и медики из Университета Алабамы подробно обосновали преимущества разработки вакцины против COVID-19, вводимой в виде аэрозоля в нос, а не в виде инъекции в руку. Их статью об этом на днях опубликовал журнал Science.

Ранее мы сообщали, что коронавирус способен влиять на интеллект переболевших, а также говорили о том, какие категории россиян наиболее подвержены опасности штамма "дельта" . А еще мы писали о том, что антитела к коронавирусу сохраняются до девяти месяцев.

Больше новостей из мира науки и медицины вы найдёте в разделах "Наука" и "Медицина" на медиаплатформе "Смотрим".