Миндалины могут быть одной из основных мишеней коронавируса. К такому выводу пришли корейские ученые, проведя исследование на органоидах, полученных из эпителиальных клеток миндалин человека.
Как органоиды миндалин реагируют на патоген
После того, как ученые создали органоиды миндалин, они проверили, насколько отличается их иммунный ответ на патогены от реакции тканей миндалин пациентов с тонзиллитом. Для этого органоиды обработали липополисахаридом (ЛПС) – молекулой, которая присутствует в клеточной стенке грамотрицательных бактерий и активирует врожденный иммунитет через Toll-подобный рецептор 4 (TLR4).
Через 24 часа после обработки ученые измерили уровни цитокинов и хемокинов в культуральной среде. Оказалось, что эпителий миндалин вырабатывает интерлейкин-1 альфа (IL-1α), CXCL1 и IL-8, которые привлекают иммунные клетки к очагу воспаления. Среда, в которой культивировались ЛПС-обработанные органоиды, в 2,6 раза усиливала миграцию клеток HL-60 – модели иммунных клеток.
Эти результаты подтверждают, что органоиды миндалин могут реагировать на патогены так же, как ткани миндалин в организме, выделяя молекулы, привлекающие иммунные клетки и активирующие воспалительный ответ.
Может ли SARS-CoV-2 заражать миндалины
Ученые проверили, вырабатываются ли в органоидах миндалин ключевые белки, необходимые для проникновения коронавируса в клетку. Рецептор ACE2, к которому прикрепляется коронавирус, находится на внешней стороне органоидов, преимущественно в базальном слое клеток. Белки TMPRSS2 и фурин, которые помогают вирусу проникнуть внутрь клетки, равномерно распределены по всей поверхности органоидов. Таким образом, органоиды миндалин имеют все необходимые белки, которые нужны коронавирусу для заражения клеток. И поэтому органоиды миндалин могут служить моделью для изучения вирусной инфекции.
Далее ученые инкубировали органоиды миндалин с вирусом SARS-CoV-2 и через два дня проанализировали наличие вирусных белков и РНК. Количество вирусной РНК увеличивалось в зависимости от инфицирующей дозы, а вирусные частицы активно высвобождались в окружающую среду. Электронная микроскопия через 72 часа после заражения подтвердила наличие множества зрелых вирусных частиц на поверхности клеток.
Коронавирус подавляет реакции врожденного иммунитета в миндалинах
После заражения коронавирус изменял активность сотен генов: усиливал передачу сигналов онкостатина М, влиял на метаболизм липидов и транспорт железа. Эти изменения создавали благоприятную среду для размножения SARS-CoV-2.
При этом SARS-CoV-2 подавлял работу 777 генов, связанных с врожденным иммунитетом, ростом клеток и передачей сигналов нейротрофического фактора мозга (BDNF). Низкий уровень BDNF связан с тяжелым течением COVID-19.
Эти результаты говорят о том, что миндалины могут служить резервуаром для различных вирусных инфекций, а SARS-CoV-2 может сохраняться в миндалинах даже после острого COVID-19.
Вывод
Миндалины – важный элемент иммунной системы, защищающий дыхательные пути от инфекций. Однако они также могут служить резервуаром для вирусов, включая SARS-CoV-2. Исследование на органоидах миндалин показало, что коронавирус активно проникает в эпителий миндалин и подавляет ключевые провоспалительные сигналы, что способствует уклонению коронавируса от иммунного ответа и его беспрепятственному размножению.
Полезная статья, нужная информация? Поделитесь ею!
Кому-то она тоже будет полезной и нужной:
Источник
Generation of human tonsil epithelial organoids as an ex vivo model for SARS-CoV-2 infection
