ОНОВЛЕННЯ. Ємність кишкової інфекції SARS-CoV-2 підтверджується результатами, отриманими за допомогою тривимірних культур клітин. Шлунково-кишкові симптоми COVID-19 та можлива фекально-оральна передача

ОНОВЛЕННЯ 12 травня 2020 р: Здатність SARS-CoV-2 інфікувати та розмножуватися в клітинах шлунково-кишкового тракту підтверджена експериментальною моделлю в дослідженні, опублікованому в Science.

інфекції

"Спостереження за результатами дослідження остаточно доводять, що ГРВІ-CoV-2 може розмножуватися в клітинах шлунково-кишкового тракту. Однак ми поки не знаємо, чи відіграє важливу роль у передачі вірусу SARS-CoV-2, який присутній у кишечнику хворих на COVID-19. Наші результати показують, що нам слід уважніше вивчити цю можливість »- автор дослідження, Доктор Барт Хаагманс, Медичний центр університету імені Еразма.

Зображення імуногістохімії, що демонструє вірусну інфекцію через 24 роки та її поширення через 72 години, за допомогою внутрішньоклітинної присутності вірусного білка NP. Март М. Ламерс та ін., Наука.

Для перевірки гіпотези кишкової інфекції COVID-19 на основі високої експресії АСЕ2 на цьому рівні, кишкові органоїди, hSIOs (органоїди тонкої кишки людини): 3D культури клітин виготовлений за кишковою моделлю, отриманий із кишкових стовбурових клітин, містить всі проліферативні та диференціальні клітини епітелію в природних умовах.

Дослідження продемонструвало інфекцію та внутрішньоклітинну реплікацію вірусу в клітинах, що вистилають тонку кишку. Крім того, на їх рівні підвищена експресія генів, що беруть участь у противірусному імунному відповіді.

У hSIOS ентероцити (як попередники, так і зрілі клітини) були незначно інфіковані SARS-CoV та SARS-CoV-2. Інфекція була продемонстрована конфокальна мікроскопія та електронна мікроскопія. Швидкість зараження була однаковою для кількох умов культивування, що призвело до різного ступеня експресії АПФ2. Це говорить про те, що низьких кількостей ACE2 достатньо, щоб ГРВІ-CoV-2 інфікував епітеліальну клітину . Аналіз експресії РНК-месенджера показав стимуляцію програми вірусного генетичного відповіді.

Дослідники продовжують використовувати експериментальну модель, щоб дізнатись більше про COVID-19. В даний час він вивчає відмінності між легеневою та кишковою інфекцією, порівнюючи інфіковані SARS-CoV-2 легені та кишкові органоїди.

Шлунково-кишкові прояви можуть бути першими симптомами COVID-19. Є дані про те, що вірус SARS-CoV-2 міг передаватися фекально-перорально, а не лише кашляючи та чхаючи

Сучасні рекомендації щодо діагностики та профілактики інфекції COVID19 зосереджені на респіраторних проявах захворювання (сухий кашель, задишка, лихоманка), але нові дослідження показують можливість передачі фекально-оральний ГРВІ-CoV-2 та недостатня діагностика шлунково-кишкових симптомів захворювання (діарея, нудота, блювота, дискомфорт у животі). Таким чином, дотримання гігієнічних заходів, таких як миття рук та продуктів харчування та дезінфекція поверхонь, є критично важливим для обмеження поширення хвороби.

Що ми знаємо про шлунково-кишкові прояви при COVID-19?

SARS-CoV-2 - це коронавірус, пов’язаний з ГРВІ та MERS. Як і будь-який вірус, він повинен заражати клітину, щоб розмножуватися. У першій фазі він прикріплюється за допомогою поверхневих рецепторів до клітини, яка буде інфікована. Потім він вводить у нього свій генетичний матеріал (вірусну РНК), на основі якого, використовуючи клітинні ресурси, виробляються вірусні копії. Вони виділяються за межі клітини, щоб заразити інші клітини та відновити цикл реплікації.

Як розмножується вірус SARS-CoV-2 на клітинному рівні.

Дослідники використовували інформацію про два види коронавірусу, які спричинили попередні епідемії, для швидшого аналізу та розуміння ГРВІ-CoV-2.. І ГРВІ, і МЕРС можуть викликати шлунково-кишкові симптоми. У деяких пацієнтів можна виявити вірусну РНК калу.

Вірус SARS-CoV-2 можна ідентифікувати в більшості біологічних зразків, відібраних у пацієнтів. Зразки калу дали позитивні результати майже у третини обстежених пацієнтів.

У випадку епідемії ГРВІ з 2002-2003 рр. У 20-25% пацієнтів були епізоди діареї під час захворювання, особливо у перший тиждень. У деяких пацієнтів вірусну РНК виявляли у зразках калу навіть через 30 днів після початку захворювання. Запропонований механізм зараження травного тракту - механізм рецептора ангіотензинперетворюючого ферменту 2.

Чверть пацієнтів з MERS в епідемії 2012 року мали шлунково-кишкові симптоми, такі як діарея та біль у животі. Приблизно в 15% випадків у стільці пацієнта виявляли вірусну РНК. Запропонований механізм зараження шлунково-кишкового тракту - механізм рецептора дипептидилпептидази 4 (DPP4). Дослідження in vivo свідчать, що легенева інфекція MERS є вторинною щодо кишкової інфекції. Крім того, той факт, що більшість випадків зараження епідемією були пов'язані з ринками дикої природи, свідчить про те, що вірус передається через заражену їжу.

Стаття, опублікована в The Lancet, пояснює можливість фекально-оральної передачі ГРВІ-CoV-2 на основі доказів фекальної екскреції ГРВІ та МЕРС та їх здатності зберігати життєздатність в умовах навколишнього середовища, що сприяють фекально-оральному передаванню, особливо при низьких температурах і вологості.

Найвищий ступінь генетичної подібності ГРВІ-CoV-2 є з ГРВІ, які мають 79,5% геномної послідовності. Крім того, вони використовують один і той же рецептор, АСЕ2, для проникнення в клітину. Розподіл цього рецептора може визначити шлях зараження, важливу інформацію як для розуміння патогенезу захворювання, так і для контролю інфекції на соціальному та внутрішньолікарняному рівнях.

Стаття, опублікована в Gut, аналізувала шлунково-кишкову експресію рецепторів, що використовуються SARS-CoV-2. Клітини тонкої кишки, особливо проксимальні та дистальні ентероцити, сильно експресують АПФ2, а також DPP4, що може зробити їх більш вразливими до атак SARS-CoV-2. ACE2 контролює запалення та діарею. SARS-CoV-2 - Взаємодія ACE2 може порушити функцію ACE2 та спричинити діарею.

Ще одна нещодавно опублікована стаття порівнювала частоту симптомів COVID-19 між трьома дослідженнями. Частота лейкопенії, лихоманки та діареї між ними статистично достовірно відрізнялася. З всіх, діарея була симптомом з найвищою мінливістю, від 2 до 33%.

Повідомлення в літературі про захворюваність різняться, зокрема через відсутність чіткого, об'єктивного критерію діареї. Визначення Всесвітньої організації охорони здоров’я - це три і більше м’яких або рідких стільців на день або більше стільців, ніж звичайне здоров’я людини.

Діарея не є єдиним шлунково-кишковим розладом, описаним у COVID-19. Вони спостерігались і раніше нудота та блювота, дискомфорт або біль у животі, легке або помірне ураження печінки та підшлункової залози (органи, що експресують АСЕ2). У дослідженні 67 пацієнтів у 17 було діагностовано панкреатит, а в дослідженні 148 пацієнтів майже у половини було пошкодження печінки, що збільшує ризик гепатотоксичних противірусних препаратів.

Продемонстровано вірусну екскрецію ГРВІ-CoV-2 серії досліджень у провінції Гуандун. Вони дослідили зразки 73 пацієнтів у віці від 10 місяців до 78 років. 39 з них (53,24%) мали в калі вірусну РНК, а у 17 з них фекальна вірусна РНК продовжувала бути присутнім навіть після купірування респіраторних симптомів.

Як ми можемо використовувати цю інформацію на практиці?

З точки зору діагнозу слід вважати правильним потенційні випадки захворювання та пацієнти з шлунково-кишковими проявами та лихоманкою.

Тестування фекальної вірусної РНК слід регулярно проводити у пацієнтів з COVID-19- рекомендують авторам дослідження, яке продемонструвало продовження присутності фекальної вірусної РНК після того, як респіраторні тести були негативними у більш ніж 20% пацієнтів. Інша група дослідників у Пекіні отримала подібні результати. З 133 пацієнтів, госпіталізованих з приводу COVID-19 та включених у дослідження, у 22 були позитивні зразки мокротиння або стільця, навіть якщо зразок глотки був негативним.

Серед 133 пацієнтів, які потрапили з COVID-19 з 20 січня по 27 лютого 2020 року, ми виявили 22 з початковими або подальшими позитивними зразками мокротиння або калу в парі з подальшим негативним зразком глотки.

Результати досліджень показують, що слід розглянути можливість запобігання фекально-оральному передаванню. Таким чином, гігієнічні заходи рекомендовані поки що в контексті спосіб передавання дихальні шляхи зростають ще більше за значенням і складністю контролювати пандемію.

Потрібне ретельне миття рук водою з милом не менше 20 секунд, дезінфекція поверхонь спиртовими або хлорними розчинами, належне миття та термічна підготовка їжі. Крім того, рекомендується використовувати розчини для очищення унітазу та прилеглих поверхонь, а також для покриття його, коли він не використовується.

Правила гігієни, визначені Всесвітньою організацією охорони здоров’я, які допомагають обмежити поширення нового коронавірусу

Через потенціал захворювання COVID19 через трансплантація мікробіома калу (FMT), FDA (Food and Drug Administration) опублікувала такі рекомендації щодо зразків калу, зданих після 1 грудня 2019 року:

  • скринінг донорів за допомогою опитувальника, який відстежує поточну або недавню інфекцію SARS-CoV-2;
  • тестування донорів або зразків калу на ГРВІ-CoV-2, якщо це можливо;
  • розробка критеріїв виключення на основі результатів скринінгу та тестування донорів та зразків калу;
  • додавання інформації про ризик передачі SARS-CoV-2 через FMT, в тому числі від безсимптомних донорів COVID-19, до інформованої згоди, підписаної реципієнтами FMT.

При FMT зразки стільця здорового донора досягають товстої кишки пацієнта із станом, спричиненим дисбалансом бактерій на цьому рівні (кишковий дисмікробність). FMT успішно застосовується при лікуванні рецидивуючої інфекції Clostridium difficile.

Потрібні подальші дослідження для кращого розуміння участі шлунково-кишкового тракту у COVID-19. Вони повинні контролювати стійкість ГРВІ-CoV-2 до навколишнього середовища, якщо екскреція вірусу з фекаліями корелює з тяжкістю захворювання та наявністю шлунково-кишкових симптомів, і якщо екскреція вірусної РНК з калом можлива у пацієнтів під час інкубації або реконвалесценції.

Читайте також:

Адаптація функції джерела зображення після freepik.