Станет ли COVID-19 опасным для жизни заболеванием, отчасти зависит от того, попадет ли вирус в легкие. Ученые считают, что инфицированные ткани в верхних дыхательных путях могут служить источником зараженных вирусом капель, которые проникают в легкие. Это может объяснить быстрые темпы распространения инфекции в легкие у некоторых пациентов вскоре после появления симптомов COVID-19.
Новизна исследования
Доктор Сайкат Басу (Saikat Basu) из Университета штата Южная Дакота (South Dakota State University) изучил, может ли новый коронавирус проникать в легкие с помощью данного механизма.
Исследователи обнаружили, что количество вируса, которое потенциально может быть аспирировано в легкие, в тысячи раз превышает дозу, необходимую для распространения инфекции на восприимчивые клетки в нижних дыхательных путях.
«Это предварительные результаты небольшого исследования, но результаты хорошо согласуются с нашей предыдущей работой, а также с работой, проделанной другими исследователями по показателям аспирации», — заявил Басу.
Доктор смоделировал перенос аэрозоля в дыхательных путях человека, чтобы исследовать передачу SARS-CoV-2, улучшить доставку назальных терапевтических средств, профилактических средств и вакцин, а также разработать маску, которая улавливает и дезактивирует вирус.
Статья с подробным описанием результатов была опубликована в журнале Rhinology Online.
«Это один из ведущих журналов в ЛОР-сообществе, где впервые клиницисты непосредственно ознакомились с нашей работой, связанной с COVID, до публикации», — сказал Басу.
Практическая значимость работы
Выяснение того, как инфекция распространяется из верхних дыхательных путей в легкие, может помочь медицинским работникам выявить пациентов с высоким риском развития тяжелого течения заболевания.
Место, где возникает боль в горле — полость за носом и ртом и над пищеводом, известная как носоглотка, — является точкой входа нового коронавируса, объяснил Басу. Его более ранние работы по моделированию капель, инфицированных вирусом, подтвердили это.
В других исследованиях оценивалась вирусная нагрузка в слюне пациентов с COVID-19. В предыдущей работе Басу подсчитал, что минимальное количество вирусных частиц, необходимых для запуска инфекции, известное как инфекционная доза, составляет около 300 вирусных частиц или вирионов.
Сколько раз в день человек глотает?
Другие исследования показали, что человек глотает от 500 до 700 раз, в том числе во время еды и питья в течение дня и 24 раза ночью. Примерно 12% этих глотаний приводят к попаданию крошечных капель из верхних дыхательных путей в легкие. Это означает, что человек вдыхает крошечные капельки от 60 до 84 раз во время бодрствования и три раза во время сна.
Понимание передачи коронавируса
Используя размеры капель и частоту вдоха, Басу провел моделирование переноса аэрозоля с использованием компьютерной томографии дыхательных путей человека. Результаты показали, что человек, инфицированный COVID-19, потенциально может вдыхать по меньшей мере в 10 000 раз больше вируса, необходимого для того, чтобы вызвать инфекцию в легких каждый день.
«Мы не утверждаем, что это конец всему, потому что моделирование вычислительной гидродинамики проводилось с использованием только трех предметов», — сказал Басу. Тем не менее, это исследование расширяет научное понимание передачи вирусов, рассматривая вероятность того, что вдыхаемые вирусные частицы вызывают более серьезную траекторию заболевания.
Вакцины против COVID-19 вызывают реакцию антител во всем организме, но потенциальная атака, вызванная вдыханием вируса, может сыграть определенную роль в развитии прорывных инфекций. Кроме того, пациенты пожилого возраста, страдающие апноэ во сне и заболеваниями, такими как болезнь Паркинсона, которые влияют на глотание, могут подвергаться большему риску осложнений.
Следующим шагом будет подтверждение этих результатов с помощью клинических исследований. Затем это может проложить путь для разработки терапевтических средств, которые могут помочь предотвратить агрессивные и часто смертельные стадии заболевания, когда человек заражается коронавирусами.
Авторы другого исследования утверждают, что омикрон держится на поверхностях намного дольше, чем другие варианты.
