Чаще всего коронавирус поражает легкие. Однако до 57% пациентов с COVID-19 страдают кишечной формой коронавируса.

Наиболее частые симптомы COVID-19 со стороны желудочно-кишечного тракта (ЖКТ):

  • диарея;
  • тошнота / рвота;
  • потеря аппетита;
  • потеря вкуса;
  • боли в животе.

Пациенты с желудочно-кишечными симптомами COVID-19 страдают от более сильных лихорадки, усталости, одышки и головных болей.

ACE2 в желудочно-кишечном тракте

Основная мишень коронавируса SARS-CoV-2 – белок ACE2. Хотя ACE2 преимущественно экспрессируют альвеолярные эпителиальные клетки в слизистой оболочке дыхательных путей, различные типы клеток ЖКТ также экспрессируют этот белок. Наиболее высокая экспрессия ACE2 – в энтероцитах тонкого кишечника, толстой и двенадцатиперстной кишки. По сравнению с дыхательными путями, уровни экспрессии ACE2 в энтероцитах толстой кишки могут быть в 100 раз выше.

Кишечник

Соединяясь с рецептором ACE2 клеток желудочно-кишечного тракта, SARS-CoV-2 может нарушить барьерную функцию кишечника и вызвать такие воспалительные реакции как высвобождение цитокинов и миграцию иммунных клеток к очагу инфекции.

Некоторые эффекты производства цитокинов в желудочно-кишечном тракте:

  • дисбактериоз;
  • обострение кишечного воспаления;
  • повреждение барьера слизистой оболочки кишечника.

Печень

Эпителиальные клетки желчного протока холангиоциты также экспрессируют ACE2. ACE2 защищает печень от воспаления. Исследования показали, что удаление этого белка усугубляет неалкогольную жировую болезнь печени, окислительный стресс и воспаление в печени. При заражении COVID-19 экспрессия ACE2 снижается. Это может привести к дисфункции печени, особенно у пациентов с сопутствующим заболеванием печени.

На нарушение функции печени при COVID-19 могут указывать:

  • гипоальбуминемия – низкий уровень альбумина, основного белка плазмы крови человека;
  • удлиненное протромбиновое время – время образования сгустка после добавления реагента в плазму;
  • гиперферритинемия – повышенный уровень внутриклеточного белка ферритина, который отвечает за накопление и высвобождение железа;
  • увеличение экспрессии биомаркеров дисфункции печени: аспартаттрансаминаза (AST), аланинаминотрансфераза (ALT), гамма-глутамилтрансфераза (GGT) и щелочная фосфатаза (ALP).

Поджелудочная железа

ACE2 играет защитную роль в поджелудочной железе, увеличивая уровни провоспалительных биомаркеров IL-6 (интерлейкина-6) и IL-8, а также повышая уровень цитокина IL-10, который обладает противовоспалительными свойствами.

SARS-CoV-2 может проникнуть в поджелудочную железу. В первую очередь он заражает β-клетки, которые производят инсулин. При этом выработка инсулина снижается, а зараженные клетки гибнут. COVID-19 надолго нарушает метаболизм глюкозы.

На повреждение поджелудочной железы при COVID-19 могут указывать повышенные уровни в сыворотки крови:

  • амилазы – фермента, расщепляющего крахмал;
  • липазы – фермента, участвующего в расщеплении жиров.

Интерфероны III типа необходимы для подавления коронавируса в кишечнике

Почти все клетки в организме вырабатывают интерферон I типа (ИФН) и реагируют на него, чтобы усилить свой противовирусный ответ. Реакция эпителиальных клеток легких и кишечника на вирусную инфекцию также зависит от ИФН III типа. Рецептор интерферона III типа экспрессируют в основном эпителиальные клетки. Это объясняет уникальную роль ИФН III в противовирусной защите эпителия и поверхностей слизистых оболочек.

Во время кишечной вирусной инфекции ИФН I необходимы для защиты от системного распространения вируса, в то время как ИФН III защищают эпителиальные клетки кишечника, ограничивая обострение иммунного ответа. Предварительная обработка как ИФН I, так и ИФН III препятствует инфицированию и репликации SARS-CoV-2 в эпителиальных клетках кишечника.

Однако для защиты от вирусной инфекции эндогенный ИФН III является ключевым. При заражении SARS-CoV-2 первичные эпителиальные клетки кишечника человека секретируют ИФН III. Истощение рецептора ИФН I приводит лишь к незначительному увеличению числа инфицированных клеток, в то время как при истощении рецептора ИФН III количество инфицированных клеток увеличивается в семь раз. Тот же результат – при истощении рецепторов ИФН обоих типов.

Ученые Гейдельбергского университета в Германии показали, что эндогенные интерфероны I типа играют незначительную роль в подавлении инфекции SARS-CoV-2, однако эндогенные интерфероны III типа важны для подавления распространения вируса в клетках кишечника.

Результаты исследования:

  • Эндогенные интерфероны III типа подавляют репликацию и распространение SARS-CoV-2 в эпителиальных клетках кишечника. На раннем этапе после инфицирования (4-8 часов) как клетки, лишенные рецептора ИФН I, так и клетки, лишенные обоих рецепторов ИФН I и III, были инфицированы значительно сильнее по сравнению с клетками дикого типа и клетками, лишенными только рецептора ИФН III. Напротив, на более позднем этапе после инфицирования (12-24 часа) клетки, лишенные рецептора ИФН III, оказались инфицированы сильнее по сравнению с клетками, лишенными рецептора ИФН I. Это означает, что оба ИФН I и III важны для подавления инфекции SARS-CoV-2 в кишечнике, но ИФН I может играть большую защитную роль в ранний момент времени, чем ИФН III. И наоборот, для защиты от SARS-CoV-2 на более поздних этапах после инфицирования ИФН III важнее. Оба интерферона действуют на эпителиальные клетки кишечника с различной кинетикой и мешают различным этапам жизненного цикла SARS-CoV-2 (проникновение и репликация при первичной инфекции по сравнению с распространением и вторичной инфекцией).
  • Интерферон III типа при меньших концентрациях и быстрее подавляет SARS-CoV-2, чем интерферон I типа. В то время как ИФН I и III запускали антивирусный ответ против SARS-CoV-2 при высоких концентрациях, низкие концентрации и более короткая предварительная обработка ИФН III были достаточны для подавления вирусной инфекции.
  • Противовирусная активность интерферона III типа от SARS-CoV-2 сохраняется дольше, чем интерферона I типа, когда клетки обрабатывают до инфицирования. ИФН III способны оказывать длительное действие, вызывая антивирусное состояние даже через 72 часа после обработки.

Выводы

Оба интерферона I и III типов действуют быстро и могут предотвращать репликацию и распространение вируса даже при введении после заражения SARS-CoV-2. ИФН III обладают длительным действием и более эффективно подавляют SARS-CoV-2 по сравнению с ИФН I. Использование интерферонов III типа может иметь большой потенциал для устранения инфекции SARS-CoV-2 в кишечнике человека.

Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!

Кому-то она тоже будет полезной и нужной:

Источники