COVID-19 поражает сустентакулярные клетки в обонятельном эпителии

В настоящее время широко известно, что COVID-19 связан с преходящей или длительной потерей обоняния, но механизмы остаются неясными. Нерешенным остается вопрос, может ли обонятельный нерв обеспечить SARS-CoV-2 путь проникновения в мозг.

Ученые из Исследовательского отдела нейрогенетики имени Макса Планка во Франкфурте, в сотрудничестве с врачами и учеными из Университетских больниц Лёвена (Лёвен, Бельгия) и крупной больницы в Брюгге, Бельгия, а также с учеными из NanoString Technologies Inc. в Сиэтле, США, сообщают, что SARS-CoV-2 не инфицирует сенсорные нейроны обонятельного эпителия у пациентов с COVID-19.

Более того, команда не смогла найти доказательств заражения нейронов обонятельной системы. Вместо этого, сустентакулярные клетки, также известные как поддерживающие клетки, являются основным типом клеток-мишеней для вируса в обонятельном эпителии. Поскольку SARS-CoV2 щадит обонятельные сенсорные нейроны и нейроны обонятельной луковицы, он не является нейротропным вирусом.

Чтобы заразить клетку, SARS-CoV-2 должен связаться с рецептором на клеточной мембране, а классическим рецептором входа является ACE2. Предыдущие исследования показали, что ACE2 экспрессируется сустентокулярными клетками обонятельного эпителия человека, но не обонятельными сенсорными нейронами - нервными клетками, которые стимулируются запахами во вдыхаемом воздухе и передают электрические сигналы в обонятельную луковицу.

Исследования на лабораторных животных показывают, что сустентакулярные клетки обеспечивают обонятельные сенсорные нейроны различными вспомогательными функциями, включая структурную и метаболическую поддержку. Оба типа клеток постоянно восстанавливаются из стволовых клеток в обонятельном эпителии на протяжении всей жизни человека.

Поскольку слизистая обоняния скрыта глубоко в носовой полости, забор образцов тканей у пациентов, страдающих COVID-19, не представляется возможным. Поэтому врачи разработали новый протокол забора образцов тканей у умерших пациентов с COVID-19. В качестве контроля образцы тканей были взяты у пациентов, умерших от других причин и не инфицированных SARS-CoV-2 на момент смерти.

Рабочий процесс начинался с уведомления группы врачей ушей, носа и горла о смерти пациента с COVID-19 в отделении интенсивной терапии или палате. Используя эндоскоп, врачи собирали образцы слизистых оболочек дыхательных путей и обоняния, а также обеих обонятельных луковиц. Они смогли сделать это в течение 60-90 минут после смерти пациента.


Ученые использовали специально разработанные зонды для окрашивания участков образцов тканей и их анализа под конфокальным микроскопом. Сверхчувствительный аналитический метод, также известный как RNAscope, позволяет визуализировать различные типы молекул РНК SARS-CoV-2 внутри отдельных клеток.

Ученые смогли отнести инфицированные клетки к определенным типам клеток, одновременно визуализируя в разных цветах молекулы РНК, характерные для различных типов клеток, в сочетании с классическими методами окрашивания клеток с помощью антител.


Анализ участков обонятельной слизистой оболочки пациента с COVID-19 показал, что инфекция сустентакулярных клеток не изменяет экспрессию генов обонятельных рецепторов в близлежащих обонятельных сенсорных нейронах.

В этих анатомических местах вирусная РНК может присутствовать не в клетках, которые были инфицированы вирусом, а в вирусных частицах, которые могли попасть в лептоменинги по обонятельному нерву или через кровоток. В качестве альтернативы, вирусная РНК в лептоменинге может просто представлять собой молекулы вирусной РНК, которые плавали в крови и не были упакованы в вирусные частицы.

Таким образом, полученные результаты не подтверждают предыдущие предположения о том, что SARS-CoV-2 может инфицировать нервные клетки человека. Другими словами, SARS-CoV-2 не является нейротропным вирусом. Междисциплинарная команда предполагает, что преходящая обонятельная дисфункция у COVID-19 вызвана недостаточной поддержкой обонятельных сенсорных нейронов со стороны сустентокулярных клеток.