آیا روده می تواند یک مسیر جایگزین برای ورود SARS-CoV-2 باشد؟


در مطالعه اخیر منتشر شده در مجله پزشکی بالینیمحققان پاتوفیزیولوژی روده عفونت کروناویروس ۲ (SARS-CoV-2) با سندرم حاد تنفسی را بررسی کردند.

مطالعه: روده به عنوان یک مسیر ورودی جایگزین برای SARS-CoV-2: شواهد فعلی و عدم قطعیت های عفونت روده مولد در COVID-19.  اعتبار تصویر: Explode/Shutterstock
مطالعه: روده به عنوان یک مسیر ورودی جایگزین برای SARS-CoV-2: شواهد فعلی و عدم قطعیت های عفونت روده مولد در COVID-19. اعتبار تصویر: Explode/Shutterstock

زمینه

اگرچه بیماری کروناویروس 2019 (COVID-19) در درجه اول یک بیماری تنفسی است، همچنین علائم گوارشی (GI) را به درجات مختلفی در بین بیماران، با علائمی مانند اسهال، حالت تهوع، ناراحتی شکمی، و استفراغ و غیره ایجاد می‌کند. اختلالات دستگاه گوارش به عنوان پیامدهای مستقیم عفونت SARS-CoV-2 در نظر گرفته می شود، زیرا RNA ویروسی در مدفوع بسیاری از بیماران شناسایی می شود.

با این حال، مکانیسم های زمینه ساز اسهال در COVID-19 به خوبی شناخته شده نیست. در مطالعه حاضر، محققان ارزیابی کردند که آیا روده یک ورودی جایگزین برای SARS-CoV-2 است و در نتیجه مسئول اختلالات دستگاه گوارش است.

شواهد عفونت روده SARS-CoV-2

انتروسیت های روده کوچک بالاترین سطح آنزیم مبدل آنژیوتانسین 2 (ACE2) را در انسان بیان می کنند و پروتئاز گذرنده، سرین 2 (TMPRSS2) را بیان می کنند. با این حال، یک مطالعه هیچ ارتباطی بین بیان ACE2 و عفونت سلولی در ارگانوئیدهای روده مشاهده نکرد. مطالعه دیگری سلول‌های آلوده به SARS-CoV-2 را در ارگانوئیدهای روده بدون توجه به بیان سطحی ACE2 مشاهده کرد، که نشان‌دهنده مکانیسم ورود جایگزین یا کاهش تنظیم ACE2 پس از عفونت است.

با این وجود، آزمایشات ACE2-knock-out (KO) با ارگانوئیدهای روده ای ACE2 را به عنوان یک گیرنده اجباری برای ورود ویروس نشان داده است. گزارش شده است که عفونت SARS-CoV-2 سلول های روده انسان منجر به یک پاسخ ذاتی با واسطه اینترفرون نوع III (IFN) می شود. به طور جالبی، محققان در یک مطالعه، پروفایل های بیان ژن پیش التهابی و تحریک شده با IFN (ISG) را در سلول های آلوده و اطرافیان در ارگانوئیدهای روده مشاهده کردند.

تکثیر SARS-CoV-2 در بافت های روده انسان کارایی کمتری داشت ex vivoبا یک پاسخ ذاتی قوی که IFN های نوع I و III را القا می کند. این مشاهدات را در تضاد قرار می دهد ex vivo بافت‌های ریه که در آن ویروس به طور موثرتری تکثیر می‌شود اما پاسخ‌های ضعیف‌شده IFN را تحریک می‌کند. RNA ویروسی به طور مداوم در مدفوع بیماران COVID-19 شناسایی شده است. بار ویروسی در مدفوع تا 10 بود7 کپی در گرم، نشان می دهد که پاسخ های IFN به عفونت روده آسیب نمی رساند.

علاوه بر این، RNA ویروسی نیز در فاضلاب تصفیه نشده شناسایی شده است. در مطالعه‌ای که در آن بیماران COVID-19 علائم گوارشی را ارائه کردند و تحت معاینه آندوسکوپی قرار گرفتند، RNA ویروسی در نمونه‌های معده، دوازدهه و رکتوم افراد مبتلا به بیماری شدید شناسایی شد. در مقابل، RNA ویروسی تنها در دوازدهه در بیماران غیر شدید تشخیص داده شد.

شواهد آسیب به سد روده ناشی از عفونت SARS-CoV-2

SARS-CoV-2 باعث اثرات سیتوپاتیک در ریه ها می شود و باعث آپوپتوز در سلول های اپیتلیال می شود. از این رو، SARS-CoV-2 می تواند مرگ سلولی را القا کند که منجر به تغییراتی در اتصالات محکم، لایه مخاطی یا اختلال در یکپارچگی تک لایه اپیتلیال شود. از هم گسیختگی لایه های سد روده ای منجر به نشت روده می شود، یعنی افزایش نفوذپذیری روده، که به کومنسال ها و سایر باکتری های بیماری زا اجازه می دهد تا به لامینا پروپیا رفته و متعاقبا وارد گردش خون سیستمی شوند.

یک مطالعه گزارش داد که مرگ سلولی در ارگانوئیدهای روده به دنبال عفونت SARS-CoV-2 گسترده نبود. برعکس، درونکشتگاهی مطالعات با ارگانوئیدهای مشتق شده از روده، تجزیه قابل مشاهده ارگانوئیدهای مرتبط با نشانگرهای آپوپتوز را نشان داد. ذرات زنده SARS-CoV-2 باید به عنوان ویریون های عفونی به لومن روده برسند تا بتوانند در دستگاه گوارش تکثیر شوند.

برخلاف ویروس‌های روده‌ای، ویروس‌های پوششی را می‌توان با قرار گرفتن در معرض شیره معده و لایه مخاطی در دستگاه گوارش از بین برد. شواهد نشان می‌دهد که SARS-CoV-2 در طیف وسیعی از pH پایدار می‌ماند، اما در مایع معده با pH 1.5 تا 3.5 عفونت‌زایی را از دست داد. علاوه بر این، غیرفعال شدن سریع SARS-CoV-2 توسط شیره روده در لومن روده بزرگ مشاهده شد، که به این معنی است که ذرات غیرفعال SARS-CoV-2 به لومن روده می رسند. از طرف دیگر، سلول های دیگر مانند لنفوسیت ها یا حتی باکتری ها ممکن است SARS-CoV-2 را به روده منتقل کنند.

یک مطالعه تکثیر SARS-CoV-2 را مشاهده کرد درونکشتگاهی در محیط رشد باکتری بررسی های فلورسانس و میکروسکوپی الکترونی وجود ذرات SARS-CoV-2 را در داخل باکتری ها نشان داده است. با وجود بیان بیش از حد ACE2 در روده انسان و درونکشتگاهی عفونت SARS-CoV-2 انتروسیت ها، روده انسان سالم ممکن است به دلیل پاسخ های ضد ویروسی، مایعات دستگاه گوارش و چندین لایه محافظ سد روده، برای ورود ویروس نفوذپذیر نباشد.

با این وجود، شواهدی مبنی بر عفونت روده‌ای SARS-CoV-2 وجود دارد که نشان می‌دهد روده ممکن است تحت برخی شرایط به عفونت اجازه دهد. تحقیقات بیشتری برای تشریح همه جانبه شرایط مورد نیاز است in vivo عفونت SARS-CoV-2 انتروسیت های انسانی. اگرچه RNA ویروسی در مدفوع بیماران شناسایی شده است، داده های فعلی در مورد بازیابی ذرات ویروسی عفونی از مدفوع متناقض است.

نتایجی که اظهار شده

بسیاری از سؤالات برجسته در مورد فعل و انفعالات بین SARS-CoV-2 و روده انسان هنوز وجود دارد. به عنوان مثال، باید مشخص شود که آیا یک تکثیر فعال SARS-CoV-2 در روده رخ می دهد یا خیر. علاوه بر این، برخی شرایط ممکن است روده را مستعد تکثیر SARS-CoV-2 کند، اگرچه مکانیسم‌های زیربنایی به خوبی تعریف نشده است.

علاوه بر این، اینکه آیا علائم گوارشی، به‌ویژه اسهال، پیامدهای مستقیم عفونت SARS-CoV-2 دستگاه گوارش یا فعال‌سازی سیستم ایمنی موضعی/سیستمیک هستند، مشخص نیست. شواهد فعلی به طور متوسط ​​از مفهوم دستگاه گوارش به عنوان پورتال جایگزین برای انتشار SARS-CoV-2 پشتیبانی می کند. روی هم رفته، برای بهبود مدیریت بیماری و طراحی درمان‌های نوآورانه، به درک بهتر و جامع‌تری از پیامدهای GI COVID-19 نیاز است.



منبع