Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

SARS-CoV-2 вызвал кишечную инфекцию у людей и летучих мышей

Вирусный белок нуклеокапсида (зеленый) в клетках искусственных кишечников в культуре (синий — ядра, розовый — актиновые филаменты)

Jie Zhou et al. / Nature Medicine, 2020

Ученые из Китая инфицировали искусственные кишечники (энтероиды) человека и летучей мыши коронавирусом SARS-CoV-2. Для этого энтероиды летучих мышей впервые вырастили в культуре. Вирус активно размножался в инфицированных клетках; его нашли в кале пациентки с COVID-19. Авторы статьи, опубликованной в журнале Nature Medicine, пришли к выводу, что SARS-CoV-2 может вызывать кишечную инфекцию помимо поражения дыхательных путей. Остается неясным, как вирус попадает в кишечник и может ли передаваться фекально-оральным путем.

Кроме температуры, кашля, затрудненности дыхания и других респираторных симптомов, у некоторых пациентов с COVID-19 есть признаки кишечной инфекции: тошнота, рвота и диарея. Вирусную РНК обнаружили не только в анализах дыхательных путей, но и в кале. Однако до сих не было доказано, что вирус инфицирует кишечник и размножается в нем, хотя исследования ведутся активно. В тот же день, что и статью в Nature Medicine, в журнале Science Immunology опубликовали исследование группы ученых из США, в котором искусственный кишечник (энтероид) человека заразили коронавирусом SARS-CoV-2 и показали, что вирус размножается в нем.

Коронавирус SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19, обнаружили у летучих мышей. Эти животные служат естественным резервуаром для многих вирусов, в их фекалиях и анальных мазках нашли ряд коронавирусов. SARS-CoV-2 схож с другими коронавирусами летучих мышей, и ученые предполагают, что новый вирус появился именно в этих животных. Однако до сих пор ни один коронавирус не удалось выделить и культивировать в клетках летучих мышей.

Группа ученых из Китая под руководством Квок Юн Юеня (Kwok Yung Yuen) из Гонконгского университета выделяла клетки кишечника подковоносых летучих мышей Rhinolophus sinicus и человека, из них выращивали энтероиды — искусственные тонкие кишечники. Такие органоиды имитируют клеточную структуру эпителия кишечника, и для летучих мышей их впервые вырастили в культуре.

Энтероиды заражали вирусами из мазков носоглотки и мокроты трех пациентов с COVID-19. Его размножение в клетках оценивали по количеству вирусной РНК и иммунофлуоресцентному окрашиванию белка нуклеокапсида. Кроме того, проверили, есть ли в клетках кишечника два белка (ангиотензинпревращающий фермент 2, АПФ2, и сериновая протеаза TMPRSS2), которые необходимы SARS-CoV-2 для входа в клетку.

SARS-CoV-2 заразил органоиды, и вирусная нагрузка в них увеличивалась с течением времени (на четыре порядка за 64 часа). Средой из культуры, в которой размножился вирус, заразили другие энтероиды, и SARS-CoV-2 размножился повторно. В дифференцированных энтероидах нашли АПФ2 и TMPRSS2. Значит, вирус может инфицировать клетки кишечника, размножаться в них, а затем повторно заражать другой кишечник.


В зараженных клетках кишечника были повышены концентрации интерферонов третьего типа и провоспалительных цитокинов — эти вещества выделяются в ответ на вирусную инфекцию; их наличие может объяснять кишечные симптомы у больных COVID-19.

Наконец, ученые провели анализ кала пациентки с COVID-19, у которой были кишечные симптомы, в том числе диарея. Генетический анализ показал наличие SARS-CoV-2 в образце, инфекционный вирус удалось затем выделить — это доказывает, что коронавирус вызвал кишечную инфекцию.

Авторы работы предполагают, что желудочно-кишечный тракт может являться дополнительным путем передачи SARS-CoV-2, хотя остается неясным, как вирус попадает туда и может ли передаваться фекально-оральным путем.

Родство нового коронавируса с вирусами летучих мышей обнаружили еще в январе; кроме того, SARS-CoV-2 похож на вирусы змей. В начале апреля ученые доказали, что коронавирус размножается не только в легких, но и верхних дыхательных путях человека и что тестирование по мазку из горла эффективно уже в первые дни заболевания. В этом же исследовании вирусную РНК нашли и в образцах кала больных.

Алиса Бахарева

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.