Коронавирус заражает слюнные железы и выделяется со слюной

Большая команда ученых из Великобритании и США проверила, какую функцию в патогенезе COVID-19 выполняет ротовая полость: проникает ли SARS-CoV-2 в клетки слюнных желез и слизистой оболочки и выделяется ли заразный вирус со слюной.

Симптомы, затрагивающие ротовую полость, наблюдаются примерно в половине случаев COVID-19. К ним относятся потеря вкуса, сухость во рту и поражения слизистой. Однако до сих пор было неясно, может ли коронавирус заражать оральные ткани — слизистую оболочку и слюнные железы — напрямую и реплицироваться в них.

Известно, что проникновению SARS-CoV-2 в клетку способствуют клеточные белки ACE2 и TMPRSS (TMPRSS2 и другие белки семейства). Авторы новой работы создали и проанализировали набор данных РНК-секвенирования единичных клеток человеческих слюнных желез и десен. ACE2 и TMPRSS обильно экспрессировались в клетках эпителия слюнных желез и слизистой оболочки рта. Экспрессия соответствующих белков была подтверждена анализом тканей с помощью гибридизации in situ и иммунофлуоресцентной микроскопии.

Анализ аутопсийных образцов от 18 индивидов, погибших от осложнений COVID-19, подтвердил присутствие реплицирующегося вируса в протоках и ацинусах слюнных желез. При этом наблюдалась локальная активация иммунных клеток, то есть SARS-CoV-2 заражает клетки ротовой полости in situ. Ученые выдвинули два предположения о патогенезе COVID-19. Во-первых, SARS-CoV-2 может инфицировать клетки в ротовой полости, реплицироваться в них и выделяться в слюну. Во-вторых, популяция инфицированных клеток может обеспечивать стабильность и передаваемость инфекции.

Дальнейшие эксперименты подтвердили эти предположения. Так, исследование биопсийных образцов от пациента с острой фазой COVID-19 выявило репликацию вируса во всех слоях слизистой оболочки. При этом эти клетки сохраняли способность поддерживать репликацию вируса и после выделения заразных вирусных частиц.

Распространение SARS-CoV-2 может обеспечивать как бесклеточная фракция слюны, произведенная инфицированными слюнными железами, так и фракция клеток, экспрессирующих рецепторы коронавируса. Анализ слюны пациентов с COVID-19 показал, что приблизительно 5–10% клеток экспрессируют ACE2 и содержат жизнеспособный вирус. Заразность клеточной и бесклеточной фракций слюны от восьми пациентов с COVID-19 проверили на клетках Vero: инкубация слюны с клетками давала цитопатический эффект, типичный для коронавирусной инфекции.

В финальном эксперименте авторы изучили динамику выделения вируса в парных образцах мазок из носоглотки/слюна для 39 симптоматических и бессимптомных пациентов с COVID-19. Вирусная нагрузка в слюне коррелировала с симптомами COVID-19, в том числе с потерей вкуса. При этом в некоторых случаях вирус выделялся со слюной после его клиренса из носоглотки. После выздоровления у пациентов обнаруживались IgG к коронавирусу в слюне.

Полученные результаты говорят о том, что в ротовой полости и ротоглотке существует множество сайтов, восприимчивых к SARS-CoV-2. Эти сайты могут играть важную роль в распространении вируса в легкие.

«Наше исследование поддерживает идею, что рот, слюна, — это важное место для поиска инфекции. Слюна — это не только диагностическая жидкость, удобная для сбора. Возможно, вы получите новые биологические знания, изучая, что происходит в слюне», — сказал в комментарии для GenomeWeb один из руководителей работы профессор Блейк М. Уорнер, руководитель отдела заболеваний системы слюноотделения в Национальном институте зубных и черепно-лицевых исследований (США).