در مطالعه اخیر منتشر شده در مجله mBioمحققان در ایالات متحده قرار گرفتن موش در معرض سندرم حاد تنفسی ویروس کرونا 2 (SARS-CoV-2) را در شهر نیویورک (NYC) ارزیابی کردند.
علاوه بر انسان، SARS-CoV-2 می‌تواند حیوانات اهلی، وحشی و اسیر مختلفی از جمله گربه، سگ، آهو، فرت، گوریل، شیر، راسو، سمور، ببر و دیگران را آلوده کند. این ویروس به سرعت تکامل یافته است و چندین گونه ژنتیکی پدیدار شده است. گونه‌های SARS-CoV-2 جهش‌هایی در دامنه اتصال گیرنده پروتئین اسپایک (RBD) به دست آوردند که طبق گزارش‌ها باعث تسهیل عفونت در موش/موش می‌شود.
این نگرانی در مورد خطر ابتلا به بیماری مشترک بین انسان و دام در جوندگان ایجاد می کند. دو مطالعه نظارتی به طور مستقل احتمال قرار گرفتن در معرض موش ها از فاضلاب در بلژیک و هنگ کنگ را پیشنهاد کردند، اما مواد ژنتیکی ویروسی در موش های نروژی شناسایی نشد.راتوس نوروژیکوس). هنوز مشخص نیست که آیا موش‌ها نسبت به انواع اخیر SARS-CoV-2 (دلتا و اومیکرون) حساس هستند یا خیر.
مطالعه: قرار گرفتن در معرض SARS-CoV-2 در موش های صحرایی نروژ (Rattus norvegicus) از شهر نیویورک. اعتبار تصویر: هولگر کرک / شاتر استوک
مطالعه و یافته ها
در مطالعه حاضر، محققان قرار گرفتن موش در معرض SARS-CoV-2 را در نیویورک ارزیابی کردند. آنها بین 13 سپتامبر و 21 نوامبر 2021، زمانی که SARS-CoV-2 Delta در شهر غالب بود، نظارت انجام دادند. هفتاد و نه موش صحرایی از سه سایت در بروکلین، نیویورک نمونه برداری شدند.
نه و چهار نمونه سرم موش به ترتیب برای ایمونوگلوبولین G (IgG) و IgM در برابر هر دو سنبله و RBD مثبت بودند. علاوه بر این، این نمونه‌های مثبت برای آنتی‌بادی‌های خنثی‌کننده (nAbs) در یک سنجش ریزخنثی‌سازی در برابر انواع B.1، آلفا و دلتا مورد ارزیابی قرار گرفتند، اما آزمایش همه نمونه‌ها منفی بود.
تنها چهار نمونه بافت تنفسی برای RNA ویروسی در تست واکنش زنجیره ای پلیمراز کمی رونویسی معکوس (RT-qPCR) مثبت بودند. واکنش متقاطع با شش سویه بتا-CoV موش مشاهده نشد. تنها دو موش از نظر RNA و آنتی بادی SARS-CoV-2 مثبت بودند. توالی‌یابی کل ژنوم چهار نمونه PCR مثبت، توالی‌های ویروسی جزئی را با پوشش ژنومی تا 21.3 درصد شناسایی کرد.
تجزیه و تحلیل های فیلوژنتیک و خصوصیات مولکولی نشان داد که توالی ها با دودمان B SARS-CoV-2 مرتبط هستند. سپس، تیم بررسی کردند که آیا انواع SARS-CoV-2 می توانند موش ها را آلوده کنند یا خیر. موش‌های شش هفته‌ای با SARS-CoV-2 آلفا، دلتا یا Omicron به چالش کشیده شدند. بافت های ریه و شاخک ها در 2 و 4 روز پس از عفونت (dpi) برداشت شدند.
سطوح بالای RNA ویروسی و تیترهای ویروس عفونی در هر دو بافت و شاخک، علیرغم عدم وجود علائم بالینی و کاهش وزن بدن، شناسایی شد. به طور خاص، موش‌های آلوده به دلتا بالاترین تعداد کپی RNA و تیترهای ویروس عفونی را با dpi 2 داشتند. بیان آنتی ژن ویروسی در ریه ها در هر نقطه در تمام حیوانات آلوده مشهود بود و بیشترین بیان در حیوانات آلوده به دلتا مشاهده شد.
موش های Sprague Dawley (SD) مستعد عفونت با انواع آلفا، دلتا و Omicron هستند. (الف) شیوع انواع آلفا، دلتا، و Omicron در نیویورک. شکل اقتباس شده از https://outbreak.info. (ب) طرح آزمایش چالش ویروس با استفاده از موش‌های 6 هفته‌ای SD. (C) تغییرات اسید آمینه انواع آلفا، دلتا، و Omicron در سراسر دامنه اتصال گیرنده (RBD) در مقایسه با Wuhan-Hu-1 (NCBI شماره دسترسی MN908947.3). (د) وزن بدن موش‌های آلوده یا آلوده به انواع آلفا، دلتا یا Omicron. (E و F) نسخه‌های RNA ویروسی (E) و تیترهای ویروسی عفونی (F) در شاخک و ریه‌های موش‌های آلوده به انواع آلفا، دلتا یا Omicron در 2 یا 4 روز پس از عفونت (dpi). *، P <0.05; **، P <0.01. (ز) تشخیص پروتئین نوکلئوکپسید SARS-CoV-2 در سلول های اپیتلیال برونش با روش ایمونوهیستوشیمی در dpi 2 و 4. نوار مقیاس = 100 میکرومتر.
علاوه بر این، پاسخ‌های ایمنی به عفونت با اندازه‌گیری بیان سیتوکین‌ها/کموکاین‌ها در dpi 2 و 4 و آنتی‌بادی‌ها در dpi 21 تعیین شد. همه عفونت‌های واریانت یک نمایه بیان پیش‌التهابی، به‌ویژه در dpi 2 ایجاد کردند. به طور مداوم، موش های آلوده به دلتا بالاترین بیان را داشتند. IgG و nAbs در برابر همه انواع در 21 dpi قابل تشخیص بودند. IgM بدون توجه به نوع آلوده کننده، شناسایی نشد.
تفاوت معنی داری بین آلفا و دلتا در تیتر IgG مشاهده نشد. با این وجود، نوع دلتا تیترهای IgG بالاتری نسبت به Omicron ایجاد کرد. تیترهای nAb ناشی از دلتا بالاتر از آنهایی بود که توسط آلفا یا اومیکرون استخراج می شدند. توالی‌یابی ویروس از ریه‌های حیوان هیچ جایگزینی اسید آمینه تطبیقی را در RBDهای سه نوع نشان نداد.
با این حال، جایگزینی N74K در سنبله در حیوانات آلوده به نوع آلفا مشاهده شد. جایگزین‌های دیگری در نوکلئوپروتئین، پروتئین غیرساختاری 6 (NSP6) و NSP13 در برخی از موش‌های آلوده به Delta/Alpha مشاهده شد. در نهایت، محققان به صورت محاسباتی برهمکنش‌های بین RBD های مختلف و آنزیم مبدل آنژیوتانسین موش 2 (ACE2) را مدل‌سازی کردند.
مدل‌های ساختاری نشان داد که باقیمانده 452 مستقیماً با ACE2 درگیر نمی‌شود و توسط بسیاری از باقی‌مانده‌های مجاور احاطه شده است. بنابراین، جایگزینی L452R در نوع دلتا ممکن است ترکیب ساختاری را تغییر دهد و میل اتصال را تعدیل کند. در راستای این امر، سنجش‌های اتصال آزمایشگاهی میل پیوندی دو برابری Delta RBD با جهش‌های مضاعف L452R/T478K نسبت به RBD اصلی Wuhan-Hu-1 نشان داد.
نتیجه گیری
روی هم رفته، نویسندگان نشان دادند که موش‌ها در نیویورک در معرض SARS-CoV-2 قرار گرفتند. بیش از 16 درصد از موش‌های آزمایش شده سرم مثبت بودند و 5 درصد از نظر RNA ویروسی مثبت بودند. تجزیه و تحلیل ژنومی نشان داد که توالی‌ها به دودمان B مربوط می‌شوند که در اوایل همه‌گیری در نیویورک شایع بود. این تیم حدس می زد که ویروس های دودمان B در موش های صحرایی انزووتیک هستند. علاوه بر این، تیم نشان داد که SARS-CoV-2 Delta و Omicron می‌توانند موش‌ها را آلوده کنند. به طور کلی، یافته ها بر خطر بالقوه بیماری مشترک بین انسان و دام ثانویه از موش ها و نیاز به ادامه نظارت در جمعیت موش ها تاکید کرد.