COVID-19 в динамике: как меняется вирусная нагрузка

Детальный вирусологический анализ девяти пациентов из Мюнхена, инфицированных SARS-CoV-2 в январе 2020 года, показал, что в первую неделю заболевания, на фоне легких симптомов, больной выделяет значительные количества вируса. На финальной стадии вирус исчезает медленно, небольшой риск инфицирования может оставаться продолжительное время. В образцах крови и мочи вирус не был обнаружен, в образцах кала нашли большие концентрации вирусной РНК.

Credit:
NIAID-RML

Исследователи из Германии под руководством Кристиана Дростена (клиника Шарите, Берлин) и Клеменса Вендтнера (клиника Швабинг, Мюнхен) выполнили подробный вирусологический анализ для девяти взрослых из Мюнхена, принадлежащих к одному кластеру эпидемиологически связанных случаев, со сравнительно умеренными симптомами COVID-19. Все они заболели после 23 января, о контакте с инфицированной женщиной из Китая стало известно 27 января (подробнее на PCR.news).

У девяти человек с диагнозом COVID-19 и нетяжелыми респираторными симптомами анализировали мазки из носоглотки, ротоглотки, образцы мокроты, а также образцы стула, крови и мочи. РНК вируса выявляли методом ОТ-ПЦР.

Авторы сообщают о больших количествах вируса в верхних дыхательных путях в течение первой недели после появления симптомов (с пиком около 4-го дня: 7,11*108 копий РНК). (Сходные результаты недавно опубликовали исследователи из Гонконга.)

Присутствие вирусной РНК не всегда означает, что в образце есть жизнеспособный вирус. Однако исследователям удалось выделить инфекционную форму вируса из образцов, взятых из горла и мокроты пациентов вплоть до восьмого дня с момента появления симптомов (к этому времени симптомы обычно ослабевают). Кроме того, способность вируса к репликации подтверждали с помощью ОТ-ПЦР, выявляющей субгеномную мРНК вируса (sgRNA) в клинических образцах. Эта РНК присутствует только внутри клетки, но не упаковывается в вирионы, следовательно, ее присутствие говорит о том, что вирус поражает клетки больного.

Можно сделать вывод, что в первую неделю заболевания пациент выделяет значительные количества вируса. А у двух пациентов с некоторыми признаками начинающейся пневмонии высокий уровень вируса в мокроте сохранялся до десятого и одиннадцатого дня. Вирусная РНК обнаруживалась в мокроте и после окончания симптомов. Эти результаты важно иметь в виду, когда принимается решение о выписке. (Еще одно недавнее исследование на ту же тему.)

Успешное обнаружение вирусной РНК в мазках из горла и носа отличает новый коронавирус от возбудителя атипичной пневмонии SARS-CoV: ее возбудителя далеко не всегда удавалось выявить таким путем, например, в одном исследовании позитивными оказались лишь 38 из 98 образцов пациентов из Гонконга. В этом может быть причина и более эффективного распространения SARS-CoV-2 воздушно-капельным путем в начале заболевания.

Авторы упоминают интересную гипотезу, согласно которой SARS-CoV-2 активнее поражает ткани горла, потому что его S-белок, в отличие от S-белка SARS-CoV, имеет сайт расщепления человеческой протеазой фурином. Такое расщепление необязательно для проникновения в клетку, но облегчает его; возможно, поэтому новый коронавирус более успешно поражает ткани с низкой плотностью рецепторов ACE2.

Интересно, что ни один из пациентов не был коинфицирован малоопасными сезонными коронавирусами, вирусами гриппа и другими возбудителями респираторных заболеваний.

Сероконверсия (появление антител к вирусному белку) у 50% пациентов была зарегистрирована на 7-й день, на 14-й день — у всех. Резкой элиминации вируса после сероконверсии авторы не наблюдали, скорее начиналось медленное, но устойчивое снижение вирусной нагрузки в мокроте. Этот факт стоит учесть разработчикам вакцин против SARS-CoV-2, которым важно добиться сильного иммунного ответа.

Вирус не был выявлен в образцах крови или мочи. Авторы также не обнаружили реплицирующейся формы вируса в образцах стула (хотя концентрации вирусной РНК и в них были высокими и у шести из девяти пациентов РНК обнаруживалась до трех недель, как и в мокроте). Отсутствие вирусной репликации в образцах кала — аргумент против фекального пути передачи; однако здесь необходимы дополнительные исследования.

Таким образом, наиболее эффективно SARS-CoV-2 выделяется в верхних дыхательных путях на ранней стадии, когда симптомы легкие и не кажутся угрожающими. Дальнейшие исследования покажут, способно ли увеличение вирусной нагрузки у пациента после первой недели сигнализировать об обострении болезни, предполагают авторы.

В условиях дефицита больничных коек во время эпидемии важно принять решение о том, кого можно выписать, а кого пока нельзя. «С учетом настоящих результатов для пациентов, у которых симптомы заболевания наблюдаются дольше 10 дней при количестве копий вирусной РНК менее 100 000 на 1 мл мокроты, выбором может быть ранняя выписка с последующей изоляцией в домашних условиях. Оба критерия предсказывают, что существует остаточный риск инфекционности», — пишут авторы.

Исследователи также секвенировали полные вирусные геномы у пациентов и у всех нашли одну и ту же нуклеотидную замену, что подтверждало эпидемиологические данные об их принадлежности к одному кластеру. При этом у первого пациента замена присутствовала только в образце из глотки, в мокроте был вирус с изначальным вариантом последовательности. Это говорит о том, что размножение вируса в глотке и легких может идти независимо.

Источник

Wölfel, R., et al. // Virological assessment of hospitalized patients with COVID-2019. // Nature, 2020. DOI:  10.1038/s41586-020-2196-x

Добавить в избранное

Вам будет интересно