АКТУАЛИЗИРАНЕ. Капацитетът на чревна инфекция на SARS-CoV-2 се подкрепя от резултатите, получени с помощта на 3D клетъчни култури. Стомашно-чревни симптоми на COVID-19 и възможно фекално-орално предаване

АКТУАЛИЗИРАНЕ на 12 май 2020 г.: Способността на SARS-CoV-2 да инфектира и размножава в клетките на стомашно-чревния тракт е потвърдена от експериментален модел в проучване, публикувано в Science.

актуализиране

„Наблюденията от проучването окончателно доказват, че ТОРС-CoV-2 може да се размножава в клетките на стомашно-чревния тракт. Все още не знаем дали вирусът SARS-CoV-2, присъстващ в червата на пациентите с COVID-19, играе важна роля в предаването. Нашите резултати показват, че трябва да проучим тази възможност по-отблизо ”- автор на изследването, Д-р Барт Хаагманс, Университетски медицински център „Еразъм“.

Изображение на имунохистохимия, демонстриращо вирусна инфекция на 24 и нейното удължаване на 72 часа, чрез вътреклетъчното присъствие на NP вирусен протеин. Mart M. Lamers et al., Science.

За да се тества хипотезата за чревна инфекция на COVID-19, въз основа на висока експресия на АСЕ2 на това ниво, чревни органоиди, hSIOs (човешки органоиди за тънките черва): 3D клетъчни култури направени според чревния модел, получени от чревни стволови клетки, съдържащ всички пролиферативни и диференциални клетки на епитела in vivo.

Изследването демонстрира инфекция и вътреклетъчна вирусна репликация в клетки, покриващи тънкото черво. Освен това, на тяхното ниво на повишена експресия на гени, участващи в антивирусния имунен отговор.

В hSIOS ентероцитите (както предшественици, така и зрели клетки) са леко заразени с SARS-CoV и SARS-CoV-2. Инфекцията е демонстрирана от конфокална микроскопия и електронна микроскопия. Скоростта на инфекция е сходна за няколко условия на култивиране, което води до различна степен на експресия на АСЕ2. Това предполага това ниски количества ACE2 са достатъчни за SARS-CoV-2, за да зарази епителната клетка . Анализът на експресията на РНК на пратеника показва стимулиране на програмата за вирусен генетичен отговор.

Изследователите продължават да използват експерименталния модел, за да разберат повече за COVID-19. В момента той изучава разликите между белодробна и чревна инфекция, като сравнява заразени с SARS-CoV-2 белодробни и чревни органоиди.

Стомашно-чревните прояви могат да бъдат първите симптоми на COVID-19. Има доказателства, че вирусът SARS-CoV-2 може да се предава по фекално-орален път, а не само чрез кашляне и кихане

Настоящите препоръки в диагностиката и профилактиката на инфекцията с COVID19 се фокусират върху респираторните прояви на заболяването (суха кашлица, задух, треска), но нови проучвания показват възможността за предаване фекално-орален на ТОРС-CoV-2 и недостатъчно диагностициране на стомашно-чревни симптоми на заболяването (диария, гадене, повръщане, дискомфорт в корема). По този начин спазването на хигиенните мерки, като измиване на ръце и храни и дезинфекция на повърхността, е от решаващо значение за ограничаване на разпространението на болестта.

Какво знаем за стомашно-чревните прояви при COVID-19?

SARS-CoV-2 е коронавирус, свързан с SARS и MERS. Както всеки вирус, за да се размножава, той трябва да зарази клетка. В първата фаза той се прикрепя с помощта на повърхностни рецептори към клетката, която ще бъде заразена. След това той въвежда в него своя генетичен материал (вирусна РНК), въз основа на който, използвайки клетъчни ресурси, се произвеждат вирусни копия. Те се освобождават извън клетката, за да заразят други клетки и да възобновят репликационния цикъл.

Как вирусът SARS-CoV-2 се размножава на клетъчно ниво.

Изследователите са използвали информация за двата вида коронавирус, които са причинили предишните епидемии, за да анализират и разберат по-бързо SARS-CoV-2.. Както ТОРС, така и MERS могат да причинят стомашно-чревни симптоми. Фекална вирусна РНК може да бъде открита при някои пациенти.

Вирусът SARS-CoV-2 може да бъде идентифициран в повечето биологични проби, взети от пациенти. Фекалните проби доведоха до положителни резултати при почти една трета от изследваните пациенти.

В случай на епидемия от ТОРС от 2002-2003 г., 20-25% от пациентите са имали епизоди на диария по време на заболяването, особено през първата седмица. При някои от пациентите вирусна РНК е идентифицирана в проби от изпражнения, дори 30 дни след началото на заболяването. Предложеният механизъм на инфекция на храносмилателния тракт е този на ангиотензин конвертиращия ензимен рецептор 2.

Една четвърт от пациентите с MERS в епидемията през 2012 г. са имали стомашно-чревни симптоми, като диария и коремна болка. Приблизително в 15% от случаите в изпражненията на пациента е идентифицирана вирусна РНК. Предложеният механизъм на инфекция на храносмилателния тракт е този на рецептора на дипептидил пептидаза 4 (DPP4). Проучванията in vivo показват, че белодробната инфекция с MERS е вторична по отношение на чревната инфекция. Освен това фактът, че повечето случаи на инфекция в епидемията са свързани с пазарите на диви животни, предполага, че вирусът се предава чрез заразена храна.

Статия, публикувана в The Lancet, обяснява възможността за фекално-орално предаване на SARS-CoV-2 въз основа на доказателства за фекална екскреция на SARS и MERS и тяхната способност да останат жизнеспособни в условията на околната среда, които улесняват фекално-оралното предаване, особено при ниски температури и влажност.

Най-високата степен на генетично сходство на ТОРС-CoV-2 е с ТОРС, които споделят 79,5% от геномната последователност. освен това, те използват един и същ рецептор, ACE2, за да влязат в клетката. Разпределението на този рецептор може да определи пътя на инфекцията, съществена информация, както за разбиране на патогенезата на заболяването, така и за контрол на инфекцията на социално и вътреболнично ниво.

Статия, публикувана в Gut, анализира стомашно-чревната експресия на рецепторите, използвани от SARS-CoV-2. Клетките на тънките черва, особено проксималните и дисталните ентероцити, силно експресират ACE2, но и DPP4, което може да ги направи по-уязвими към атака на SARS-CoV-2. ACE2 контролира възпалението и диарията. SARS-CoV-2 - ACE2 взаимодействието може да наруши функцията на ACE2 и да причини диария.

Друга наскоро публикувана статия сравнява честотата на симптомите на COVID-19 между три проучвания. Честотата на левкопения, треска и диария се различава статистически значимо между тях. От всички, диарията е симптомът с най-голяма вариабилност, между 2 и 33%.

Докладите в литературата за честотата варират, отчасти поради липсата на ясен, обективен критерий за диария. Дефиницията на Световната здравна организация е три или повече меки или течни изпражнения на ден или повече изпражнения от нормалното здраве на човек.

Диарията не е единственото стомашно-чревно разстройство, описано в COVID-19. Те са наблюдавани и преди гадене и повръщане, коремен дискомфорт или болка, леко или умерено увреждане на черния дроб и панкреаса (органи, експресиращи ACE2). В проучване на 67 пациенти 17 са диагностицирани с панкреатит, а в проучване на 148 пациенти почти половината са имали чернодробно увреждане, което увеличава риска от хепатотоксични антивирусни средства.

Доказана е вирусна фекална екскреция на SARS-CoV-2 на поредица от изследвания в провинция Гуангдонг. Те изследваха проби от 73 пациенти на възраст между 10 месеца и 78 години. 39 от тях (53,24%) са имали вирусна РНК в изпражненията, а в 17 от тях фекалната вирусна РНК продължава да присъства дори след облекчаване на дихателните симптоми.

Как можем да използваме тази информация на практика?

От гледна точка на диагнозата трябва да се счита за правилно потенциални случаи и пациенти със стомашно-чревни прояви и треска.

Тестът за фекална вирусна РНК трябва да се извършва рутинно при пациенти с COVID-19- препоръчват авторите на проучване, което демонстрира продължаването на наличието на фекална вирусна РНК, след като дихателните тестове са били отрицателни при повече от 20% от пациентите. Друга група изследователи в Пекин са получили подобни резултати. От 133 пациенти, хоспитализирани за COVID-19 и включени в проучването, 22 са имали положителни проби от храчки или изпражнения, въпреки че пробата от фаринкса е отрицателна.

Сред 133 пациенти, приети с COVID-19 от 20 януари до 27 февруари 2020 г., идентифицирахме 22 с първоначални или проследяващи положителни проби от храчки или фекалии, съчетани с проследяваща отрицателна фарингеална проба.

Резултатите от проучванията показват, че трябва да се помисли за предотвратяване на фекално-орално предаване. По този начин, хигиенни мерки препоръчани досега в контекста предаване дихателните пътища се увеличават още повече по значение и сложност за контрол на пандемията.

Необходимо е строго измиване на ръцете със сапун и вода за поне 20 секунди, дезинфекция на повърхности с алкохолни или хлорни разтвори, правилно измиване и термична подготовка на храната. Освен това се препоръчва да се използват разтвори за почистване на тоалетната чиния и околните повърхности, както и да се покрива, когато не се използва.

Хигиенни правила, приети от Световната здравна организация, които помагат да се ограничи разпространението на новия коронавирус

Поради потенциала на заболяването COVID19 до трансплантация на фекален микробиом (FMT), FDA (Администрация по храните и лекарствата) публикува следните препоръки за проби от изпражнения, дарени след 1 декември 2019 г .:

  • скрининг на донори с помощта на въпросник, който проследява текуща или скорошна инфекция с SARS-CoV-2;
  • тестване на донори или проби на изпражнения за SARS-CoV-2, ако е възможно;
  • разработване на критерии за изключване въз основа на донорски скрининг и резултати от тестове и проби от изпражнения;
  • добавяне на информация за риска от предаване на SARS-CoV-2 чрез FMT, включително от безсимптомни донори COVID-19, към информираното съгласие, подписано от получатели на FMT.

При FMT проби от изпражнения от здрав донор достигат до дебелото черво на пациент със състояние, причинено от дисбаланса на бактериите на това ниво (чревен дисмикробизъм). FMT се използва успешно при лечението на рецидивираща инфекция с Clostridium difficile.

Необходими са допълнителни проучвания, за да се разбере по-добре участието на стомашно-чревния тракт в COVID-19. Те трябва да наблюдават устойчивостта на SARS-CoV-2 към околната среда, ако екскрецията на вируса с фекалиите е свързана с тежестта на заболяването и наличието на стомашно-чревни симптоми и дали фекалната екскреция на вирусна РНК е възможна при пациенти по време на инкубация или възстановяване.

Прочетете също:

Адаптация на функцията на източника на изображение след freepik.