Home » Ученые нашли ключевую причину продолжающейся потери обоняния при длительном COVID-19

Ученые нашли ключевую причину продолжающейся потери обоняния при длительном COVID-19

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Наука Трансляционная медицинаисследователи сообщили, что длительная аносмия после коронавирусной болезни 2019 (COVID-19) может быть результатом стойкого опосредованного Т-клетками воспаления, происходящего в обонятельном эпителии даже после устранения тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV-2). ) из обонятельной ткани.

Учиться: Стойкая потеря обоняния после COVID-19 связана с инфильтрацией иммунных клеток и измененной экспрессией генов в обонятельном эпителии.. Кредит изображения: Николь Рерк / Shutterstock

Задний план

Одним из часто встречающихся симптомов COVID-19 и пост-острых последствий COVID-19 (PASC) является аносмия или потеря обоняния. Считается, что аносмия вызывается воздействием SARS-CoV-2 на обонятельный эпителий, который состоит из первичных обонятельных чувствительных нейронов, слоя опорных клеток, образующих барьер, и базальных стволовых клеток или клеток-предшественников, которые восстанавливают обонятельный эпителий. обонятельный эпителий. Исследования аутопсии на людях и моделях животных позволили предположить различные механизмы, объясняющие аносмию у пациентов с COVID-19, включая изменения экспрессии генов в обонятельных нейронах, изменения в слое слизи вокруг реснитчатых нейронов, измененную экспрессию генов в поддерживающих клетках и воспаление.

Однако механизмы персистирующей аномии у пациентов с PASC до сих пор неясны. Возможные объяснения включают серьезное повреждение эпителия, нейровоспаление и повреждение обонятельных луковиц или обонятельной коры головного мозга. В то время как при вскрытии пациентов с PASC были обнаружены стойкие инфекции в поддерживающих клетках и молекулярные изменения в сенсорных нейронах, анатомия эпителия была обнаружена неповрежденной без инфекции в обонятельных нейронах.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи использовали образцы биопсии обонятельного эпителия, полученные от девяти пациентов с PASC, страдающих стойкой аносмией, что было подтверждено с помощью теста идентификации запаха перед биопсией. В качестве контроля использовались образцы обонятельной биопсии и слизи от нормосмицированных лиц с наличием и отсутствием в анамнезе COVID-19.

Read more:  Закон слишком долго отставал от тенденций к повседневной одежде | Мода

Образцы биопсии были обработаны для секвенирования одноклеточной рибонуклеиновой кислоты (sc-RNA seq) для определения клеточных или транскрипционных изменений, связанных со стойкой обонятельной дисфункцией, наблюдаемой у пациентов с PASC. Кроме того, был проведен иммуногистохимический анализ тканей с использованием первичных антител против широкого спектра антигенов, включая тубулин, кластер дифференцировки (CD) 45, CD3, CD68, CD207, Т-клеточный рецептор гамма/дельта (TCR γ/δ), специфический для поддерживающих клеток маркер Ermin (ERMN), обонятельный маркерный белок (OMP), нуклеокапсидный белок SARS-CoV-2 и область Y box 2, определяющая пол (SOX2).

Кроме того, образцы слизистой оболочки подвергали мультиплексному анализу на основе флуоресцентных шариков и проточной цитометрии для тестирования на наличие 13 хемокинов и цитокинов.

Результаты

В результатах сообщается об инфильтрации обонятельного эпителия Т-клетками, секретирующими интерферон-γ (IFN-γ), и изменениях в популяции миелоидных клеток, приводящих к увеличению CD207.+ дендритных клеток и снижение противовоспалительных макрофагов. Кроме того, анализ экспрессии генов выявил реакцию на продолжающуюся воспалительную передачу сигналов в поддерживающих клетках, несмотря на отсутствие белков SARS-CoV-2 или рибонуклеиновой кислоты (РНК). По сравнению с количеством поддерживающих клеток в обонятельном эпителии количество обонятельных сенсорных нейронов, особенно зрелых нейронов, представляющих OMP, было ниже.

Т-клеточные инфильтраты в биоптатах носового обонятельного эпителия у пациентов с гипосмией PASC. (А) Репрезентативные иммуногистохимические изображения ткани биопсии носа у людей с нормосмикой без COVID-19, с нормосмикой после COVID-19 или с гипосмией PASC. Срезы тканей подвергали иммуноокрашиванию на нейрональный маркер TUJ1, маркер паниммунных клеток CD45, маркер Т-клеток CD3 и маркер миелоидных клеток CD68. Гипосмическая ткань PASC показала плотный CD45+ инфильтрация иммунных клеток, в том числе заметный CD3+ лимфоцитарная инфильтрация, которая отсутствовала в нормосмических группах; рассеянный CD68+ клетки присутствовали во всех условиях. (Б) Увеличенная область (желтая рамка) на (A) показывает CD3+ лимфоциты с выраженной инфильтрацией в обонятельный эпителий (белые стрелки); пунктирная белая линия отмечает базальную пластинку. Масштабная линейка, 50 мкм. (С) Дополнительные носовые биоптаты были обработаны для scRNA-seq, чтобы можно было провести количественный анализ. Визуализация объединенных наборов данных PASC гипосмических и контрольных нормосмических scRNA-seq, объединяющих 16 биопсий носа человека, позволила провести надежный анализ кластеров клеток и аннотацию. эритроциты, эритроциты; пДК, плазмоцитоидные ДК.

В отличие от острых случаев COVID-19, в обонятельных сенсорных нейронах отсутствовали транскриптомные изменения, а у пациентов с аносмией, связанных с PASC, также не наблюдалось тяжелого воспаления. Вместо этого в образцах обонятельного эпителия пациентов с PASC с аносмией наблюдались признаки ответа на интерферон и популяции лимфоцитов, экспрессирующих Т-клетки γ/δ и IFN-γ.

Read more:  Результаты исследования IMMUTACE при гепатоцеллюлярной карциноме

Сравнение фенотипов иммунных клеток человека с аносмией во время PASC и хомяков с острой инфекцией SARS-CoV-2 показало, что инфильтраты в обонятельном эпителии инфицированных хомяков содержали моноциты, нейтрофилы и макрофаги в первую неделю после заражения, которые разрешились. ко второй неделе. Напротив, обонятельный эпителий пациентов с аносмией PASC был инфильтрирован Т-клетками в течение нескольких месяцев после COVID-19. Эти различия указывают на то, что иммунологические реакции при гипосмии или аносмии, связанные с PASC, значительно отличаются от иммунологических реакций при острых инфекциях SARS-CoV-2.

Хотя механизмы, лежащие в основе сенсорной дисфункции, влияющей на обонятельные сенсорные нейроны, поддерживающие клетки, горизонтальные базальные клетки и иммунные клетки, остаются неясными, анализ макрофагов у пациентов с тяжелой формой COVID-19 показал, что провоспалительное перепрограммирование во время острых инфекций SARS-CoV-2 вызывает длительное -временные изменения других функций иммунных клеток.

Результаты открывают потенциал для разработки терапевтических вариантов, которые можно местно доставлять в обонятельный эпителий или обонятельную щель, что также поможет избежать других системных реакций на терапию.

Выводы

Подводя итог, в исследовании изучались образцы биопсии обонятельного эпителия у пациентов с аносмическим PASC с использованием иммуногистохимического анализа и секвенирования пк-РНК. Результаты выявили значительные различия между иммунологическими реакциями при острых инфекциях SARS-CoV-2 и аносмии, связанной с PASC. Кроме того, обонятельный эпителий у пациентов с аносмическим PASC был инфильтрирован Т-клетками, секретирующими IFN-γ, а экспрессия генов указывала на продолжающуюся передачу сигналов воспаления, несмотря на отсутствие белков SARS-CoV-2 или РНК в обонятельной ткани.

Ссылка на журнал:

  • Финли, Дж. Б., Бранн, Д. Х., Аби Хачем, Р., Джанг, Д. В., Олива, А. Д., Ко, Т., Гупта, Р., Веллфорд, С. А., Мозман, Э. А., Джанг, С. С., Ян, CH, Мацунами, Х., Цукахара Т., Датта С.Р. и Гольдштейн Б.Дж. (2022). Стойкая потеря обоняния после COVID-19 связана с инфильтрацией иммунных клеток и измененной экспрессией генов в обонятельном эпителии. Наука Трансляционная медицина14(676). https://doi.org/10.1126/scitranslmed.add0484
Read more:  Филиппинские школы вновь открываются после одного из самых продолжительных закрытий в мире | Пандемия коронавируса Новости

Leave a Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.