Нейроинвазия и аносмия — самостоятельные явления при заражении ОРВИ.

Nature Communications, том 14, номер статьи: 4485 (2023) Цитировать эту статью

15 тысяч доступов

1546 Альтметрия

Подробности о метриках

Аносмия была идентифицирована как отличительный признак COVID-19 в начале пандемии, однако с появлением вызывающих беспокойство вариантов клинический профиль, вызванный инфекцией SARS-CoV-2, изменился, и аносмия стала менее распространенной. Здесь мы оценили клинические, обонятельные и нейровоспалительные состояния золотистых хомяков, инфицированных оригинальным штаммом Wuhan SARS-CoV-2, его изогенным мутантом с делецией ORF7 и тремя вариантами: Gamma, Delta и Omicron/BA.1. Мы показываем, что у инфицированных животных развивается вариант-зависимое клиническое заболевание, включая аносмию, и что ORF7 SARS-CoV-2 способствует индукции обонятельной дисфункции. И наоборот, все варианты SARS-CoV-2 являются нейроинвазивными, независимо от клинической картины, которую они вызывают. В совокупности это подтверждает, что нейроинвазия и аносмия являются независимыми явлениями при заражении SARS-CoV-2. Используя недавно созданный SARS-CoV-2, экспрессирующий нанолюциферазу, мы подтверждаем, что обонятельный путь является основной точкой входа в мозг in vivo, и демонстрируем in vitro, что SARS-CoV-2 перемещается ретроградно и антероградно вдоль аксонов в микрофлюидных нейронно-эпителиальных сетях.

Пандемия COVID-19 остается серьезной глобальной проблемой общественного здравоохранения. С начала пандемии в декабре 2019 года было подтверждено более 760 миллионов случаев заболевания, все варианты SARS-CoV-2 вместе взятые1. Исходный SARS-CoV-2 (Ухань) породил различные вызывающие беспокойство варианты (VoC) в первый год пандемии (Alpha/B.1.1.7, Beta/B.1.351, Gamma/P.1), которые были почти полностью заменены VoC Delta (B1.617.2, AY*) в 2020 г., VoC Omicron и его линиями (например, BA.1, BA.2 и BA.5) в 2021–2022 гг. и рекомбинантами (XBB*) 1.

SARS-CoV-2 поражает клетки верхних и нижних дыхательных путей, а COVID-19 проявляется множеством респираторных и внереспираторных симптомов, включая неврологические проявления, начиная от головной боли и головокружения до аносмии, агевзии и даже инсульта2,3,4 . В настоящее время считается, что невропатология COVID-19 является следствием воспаления и гипоксии, а не прямой вирусной инвазией в ЦНС5,6. Однако с появлением VoC и увеличением количества вакцинаций или предыдущих инфекций симптоматика COVID-19 изменилась. В этом контексте клиническая картина, вызванная VoC Omicron/BA.1, менее тяжелая, а иногда и бессимптомная, с более высокой частотой поражения верхних дыхательных путей, сохранностью обонятельной слизистой оболочки и, следовательно, более низкой частотой аносмии, первоначально считавшейся отличительным признаком COVID. -197,8,9,10,11,12,13.

Ранее мы установили, что инфекция обонятельных сенсорных нейронов и потеря ресничек в обонятельной слизистой оболочке, вызванные SARS-CoV-2 Wuhan у людей и сирийских хомяков, связаны с потерей обоняния, а также с локальным воспалением и нейровоспалением в обонятельных луковицах. , что подтверждает, что золотой хомяк является подходящей моделью для изучения патогенеза инфекции SARS-CoV-214,15,16. Другие авторы сообщили о стойком микроглиозе в обонятельных луковицах инфицированных хомяков17, а также были описаны различия в нейроинвазивности и нейровирулентности VoCs18. Кроме того, другие авторы пытались сравнить патогенность VoCs у хомяков19,20,21, но исследования, связывающие инвазию SARS-CoV-2 в мозг с неврологическими симптомами, отсутствуют. В дополнение к вариациям патогенности из-за мутаций в шипах вариантов, другие вирусные белки могут играть роль в аносмии и местном воспалении, включая ORF7, который, как было показано, нарушает врожденный иммунитет хозяина22,23,24, вызывая клеточный адгезия на обонятельной слизистой оболочке25 и с обонятельными рецепторами26.

Здесь мы показываем, что SARS-CoV-2 Wuhan и VoCs Gamma, Delta и Omicron/BA.1 способны проникать в мозг сирийских хомяков и вызывать тканеспецифическую воспалительную реакцию. Используя биолюминесцентные вирусы, созданные обратной генетикой, мы продемонстрировали, что SARS-CoV-2 поражает обонятельные луковицы, но клинический профиль, включая обонятельные характеристики, сильно зависит от варианта. Кроме того, делеция последовательности ORF7ab в наследственном вирусе (Ухань) снижает частоту потери обоняния, не влияя на клиническую картину и нейроинвазивность через обонятельные луковицы. Соответственно, эта работа подтверждает, что SARS-CoV-2 может распространяться внутри аксонов и обонятельного пути в качестве основного пути проникновения SARS-CoV-2 в мозг, и подтверждает нейротропный потенциал вариантов SARS-CoV-2. Таким образом, нейроинвазия и аносмия являются независимыми явлениями при заражении SARS-CoV-2.