В новом исследовании, опубликованном в журнале Communications Medicine, ученые из Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology) обнаружили, что новый коронавирус может инфицировать клетки внутреннего уха, в том числе волосковые клетки, которые имеют решающее значение как для слуха, так и для равновесия.
Материалы и методы исследования
Исследователи использовали новые клеточные модели внутреннего уха человека. Ограниченная доступность такой ткани препятствовала предыдущим исследованиям COVID-19 и других вирусных инфекций, которые могут вызывать потерю слуха. Ученые создали модели из клеток кожи человека, превратив их в индуцированные плюрипотентные стволовые клетки. Затем эти клетки дифференцировали в несколько типов клеток внутреннего уха: волосковые клетки, поддерживающие клетки, нервные волокна и шванновские клетки, которые изолируют нейроны. Эти клетки могут быть выращены в виде плоского двухмерного слоя или организованы в трехмерные органоиды. Кроме того, исследователи смогли получить образцы труднодоступной ткани внутреннего уха у пациентов, перенесших операцию по поводу заболевания, вызывающего серьезные приступы головокружения, или опухоли, вызывающей потерю слуха и головокружение.
Результаты научной работы
Как в образцах внутреннего уха человека, так и на клеточных моделях, полученных из стволовых клеток, исследователи обнаружили, что определенные типы клеток – волосковые клетки и шванновские клетки – экспрессируют белки, необходимые для проникновения вируса SARS-CoV-2 в клетки. Эти белки включают рецептор ACE2, который находится на поверхности клеток, и 2 фермента, называемые фурином и трансмембранной протеазой серин 2, которые помогают вирусу сливаться с клеткой организма.
Практическая значимость работы
Результаты исследования показывают, что многие пациенты с COVID-19 подвержены риску потери слуха и шуму в ушах. Также могут возникнуть головокружение и проблемы с балансом, свидетельствуя о том, что вирус SARS-CoV-2 может инфицировать внутреннее ухо. Исследователи также обнаружили, что картина инфекции, наблюдаемая в ткани внутреннего уха 10 человек с COVID-19, соответствует симптомам, которые связаны с нарушением слуха. Затем исследователи показали, что SARS-CoV-2 действительно может инфицировать волосковые клетки во внутреннем ухе и, в меньшей степени, шванновские клетки. Исследователи также выяснили, что другие типы клеток в их моделях не были восприимчивы к SARS-CoV-2.
Авторы другого исследования изучили, как реагирует внутреннее ухо на речь и музыку.
