Важные различия в том, как клетки носа молодых и пожилых людей реагируют на вирус SARS-CoV-2, объясняют, почему дети обычно имеют более легкие симптомы COVID-19, говорится в новой научной работе. Исследование, опубликованное в научном журнале Nature Microbiology, было сосредоточено на ранних влияниях SARS-CoV-2 на клетки, на которые вирусы нацелены впервые, — назальные эпителиальные клетки (НЭК).
Эти клетки были пожертвованы от здоровых участников из больницы Грейт-Ормонд-Стрит (GOSH), больницы Университетского колледжа Лондона (UCLH), включая детей (0–11 лет), взрослых (30–50 лет) и пожилых людей (старше 70 лет).
Затем клетки культивировали с использованием специальных методов, что позволило им вырасти в различные типы клеток, которые изначально были обнаружены в носу. Используя методы секвенирования одноклеточной РНК, которые позволяют ученым идентифицировать уникальные генетические сети и функции тысяч отдельных клеток, команда ученых определила 24 различных типа эпителиальных клеток. Затем культуры из каждой возрастной группы либо имитировали, либо инфицировали SARS-CoV-2.
Исследователи обнаружили, что через три дня НЭК детей быстро отреагировали на SARS-CoV-2 увеличением уровня интерферона (первой линии противовирусной защиты организма), ограничивая репликацию вируса. Однако с возрастом этот ранний противовирусный эффект стал менее выраженным.
Ученые также обнаружили, что НЭК пожилых людей не только производят больше инфекционных вирусных частиц, но также вызывают повышенное выделение и повреждение клеток.
Сильный противовирусный ответ на НЭК у детей может объяснить, почему у молодых людей обычно наблюдаются более легкие симптомы. Напротив, повышенное повреждение и более высокая репликация вируса, обнаруженные в НЭК у пожилых людей, могут быть связаны с большей тяжестью заболевания, наблюдаемой у пожилых людей.
Руководитель проекта доктор Клэр Смит (Claire Smith) комментирует: «Наше исследование показывает, как тип клеток нашего носа меняется с возрастом и как это влияет на нашу способность бороться с атипичной пневмонией. Инфекция SARS-CoV-2 может иметь решающее значение для разработки эффективных противовирусных методов лечения, адаптированных к различным возрастным группам, особенно для пожилых людей, которые подвергаются более высокому риску тяжелого течения COVID-19».
Доктор Керстин Мейер (Kerstin Meyer) добавляет: «Демонстрируя инфекцию SARS-CoV-2 эпителиальных клеток in vitro и изучая ответы с помощью секвенирования отдельных клеток, мы получаем гораздо более детальное понимание кинетики вирусной инфекции и можем увидеть большие различия во врожденном иммунном ответе между типами клеток».
У детей, инфицированных SARS-CoV-2, редко развивается дыхательная недостаточность, но риск смертности у инфицированных людей старше 85 лет остается высоким, несмотря на вакцинацию и улучшение вариантов лечения. Исследование подчеркивает важность рассмотрения возраста как решающего фактора как в исследовании, так и в лечении инфекционных заболеваний.
Соавтор исследования доктор Марко Николич (Marko Nikolic) заключает: «Удивительно, что когда мы убираем иммунные клетки из образцов носа и у нас остаются только эпителиальные клетки, выращенные в чашке, мы все еще можем выявить возрастные различия в реакции нашего организма на SARS-CoV-2 между молодыми и пожилыми людьми, чтобы объяснить, почему дети обычно защищены от тяжелой формы COVID-19».
Доктор Смит добавил: «Понимание клеточных различий в начале инфекции — это только начало. Теперь мы надеемся изучить долгосрочные последствия этих клеточных изменений и протестировать терапевтические вмешательства, используя нашу уникальную модель клеточной культуры. Этот «золотой стандарт» системы возможен только при поддержке наших спонсоров и готовности участников предоставить свои образцы».
Ученые надеются, что будущие исследования должны выяснить, как старение влияет на реакцию организма на другие вирусные инфекции.
Литература:
Age-specific nasal epithelial responses to SARS-CoV-2 infection, Nature Microbiology (2024). DOI: 10.1038/s41564-024-01658-1
Ведущий специалист отдела организации клинических исследований, терапевт, врач ультразвуковой диагностики АО «СЗМЦ» (г. Санкт-Петербург), главный редактор, учредитель сетевого издания Medical Insider, а также автор статей
E-mail для связи – [email protected];
