 Оригинал |
С тех пор как новый коронавирус (SARS-CoV-2) был идентифицирован в Ухане, Китай, в конце 2019 года вирус распространился в 32 странах, заразив более 80000 (на 2 апреля 2020 г. более одного миллиона) человек, что вызвало более 2600 (на 2 апреля, 2020 г. - 51000) смертей по всему миру. Вирусная инфекция вызывает ряд респираторных заболеваний, включая тяжелый респираторный синдром, указывающий на вирус, вероятнее всего, заражает эпителиальные клетки дыхательных путей и распространяется главным образом через дыхательные пути от человека к человеку.
Однако, вирусные клетки-мишени и органы не были точно определены, что препятствовало нашему пониманию как патогенеза вирусной инфекции, так и маршруты вирусной передачи.
Согласно недавнему сообщению о случае РНК атипичной пневмонии (SARS-CoV-2), обнаруженной в образце стула[1], возникает вопрос о вирусной желудочно-кишечной инфекции и о фекально-оральном пути ее передачи.
Было доказано, что SARS-CoV-2 использует Angiotensin converting enzyme 2 (ACE2) как вирусный рецептор для процесса проникновения [2]. [Ангиотензинпревращающий фермент 2 (АПФ2) - фермент, прикрепленный к внешней поверхности клеток (клеточным мембранам) легких, артерий, сердца, почек и кишечника. АCE2 снижает артериальное давление, катализируя расщепление ангиотензина II (пептид суживающий сосуды) на ангиотензин 1-7 (вазодилатор). ACE2 также служит точкой входа для некоторых коронавирусов внутрь клетки.] мРНК ACE2 сильно экспрессируется и стабилизируется путем B0AT1 [основная нейтральная аминокислота трансмембранного переносчика в клетках кишечнике, осуществляет большую часть абсорбции аминокислот] в желудочно-кишечном тракте [3, 4], обеспечивая необходимое условие для проникновения SARS-CoV-2 инфекции.
Для дальнейшего изучения клинической значимости SARS-CoV-2 РНК в
экскрементах, было проведен анализ на вирусную РНК в экскрементах 71 пациента с атипичной пневмонией (ТОРС-2) во время их госпитализации. Вирусная РНК и вирусный нуклеокапсидный белок были обследованы в тканях желудочно-кишечного тракта у одного из пациентов.
Методы: С 1 по 14 февраля 2020 года были взяты клинические образцы в виде мазков из носоглотка, ротоглотки, сыворотки крови, мочи, стула и ткани у 73 инфицированных SARS-CoV-2 госпитализированных пациентов в соответствии с нормативами Китайского контроля заболеваний и предотвращения (CDC) и протестированы на обнаружение РНК SARS-CoV-2 с помощью стандартизированный количественный анализ цепной реакции полимеразы [5]. Образцы ткани пищевода, желудка, двенадцатиперстной кишки и прямой кишки были получены у одного из пациентов методом эндоскопического исследования.
Результаты: From February 1 to 14, 2020, among all the 73 SARS-CoV-2-infected hospitalized
patients, 39 (53.42%) including 25 males and 14 females tested positive for
SARS-CoV-2 RNA in stool as shown in Supplementary Table 1. The age of patients
with positive SARS-CoV-2 RNA in stool ranged from 10 months to 78 years old.
Duration time of positive stool ranged from 1 to 12 days. Furthermore, 17 (23.29%)
patients remained positive in stool after showing negative in respiratory samples.
С 1 по 14 февраля 2020 года среди всех 73 инфицированных SARS-CoV-2 госпитализированных пациенты, 39 (53,42%), включая 25 мужчин и 14 женщин, дали положительный результат на РНК SARS-CoV-2 в кале, как показано в дополнительной таблице 1. Возраст пациентов с положительной РНК SARS-CoV-2 в кале колебалась от 10 месяцев до 78 лет. Как показано на рисунке 1, слизистый слой эпителия пищевода,
желудка, двенадцатиперстной кишки и прямой кишки не показали значительных повреждений при окрашивании H & E. Инфильтрат случайных лимфоцитов наблюдался в плоскоклеточном эпителии пищевода.
Многочисленные инфильтрирующие плазматические клетки и лимфоциты с интерстициальным отеком были замечены в слизистой оболочке желудка, двенадцатиперстной кишки и прямой кишки. Важно отметить, что вирусный рецептор-хозяин ACE2. окрашен в положительный цвет, главным образом в цитоплазме эпителиальные клеткок желудочно-кишечного тракта (рис. 1). Отметим, что АСЕ2 редко бывает выраженный в эпителии пищевода, но обильно распространяется в ресничках железистой оболочки эпителия. Окрашивание вирус-нуклеокапсидного белка (NP) визуализировали в цитоплазме эпителиальных клеток желудка, двенадцатиперстной кишки и прямой кишки, но не в эпителии пищевода.
Положительное окрашивание ACE2 и SARS-CoV-2 также наблюдалось в желудочно-кишечном эпителии и у других пациентов, которые дали положительный результат на SARS-CoV-2 РНК в кале (данные не показаны).
Дискуссия. В этой работе мы представляем доказательства желудочно-кишечного инфицирования SARS-CoV-2 и возможный фекально-оральной путь передачи. Поскольку вирусы распространяются от инфицированных к неинфицированные клетки [6], вирус специфические клетки или органы-мишени являются детерминантами вирусного маршрута передачи. Рецептор-опосредованное проникновение вируса в клетку-хозяина является первым шагом к вирусной инфекции. По данным иммунофлуоресцентного исследования белок ACE2, который, как было доказано, является клеточным рецептором для SARS-CoV-2, в достаточной степени экспрессируется в железистых клетках эпителия желудка, двенадцатиперстной кишки и прямой кишки, поддерживая проникновение SARS-CoV-2 в клетки-хозяева. Окрашивание ACE2 редко наблюдается в слизистой оболочке пищевода, вероятно потому, что эпителий пищевода в основном состоит из сквамозных эпителиальных клеток, которые экспрессируют меньше ACE2, чем железистые эпителиальные клетки.
Согласно полученным результатам по определению SARS-CoV-2 РНК и внутриклеточному окрашиванию белка вируса нуклеокапсида в эпителии желудка, двенадцатиперстной кишки и прямой кишки показывают, что SARS-CoV-2 инфицирует эпителиальные клетки желудочно-кишечного тракта.
Однако, несмотря на то что вирусная РНК и была обнаружена в слизистой оболочке пищевода, отсутствие окрашивания вирусного нуклеокапсидного белка в слизистой оболочке пищевода, указывает на низкий уровень вирусной инфекции в слизистой оболочке пищевода.
После проникновения вируса, вирус-специфические РНК и белки синтезируются в цитоплазме для сборки новых вирионов [7], которые затем высвобождаются в желудочно-кишечный тракт.
Непрерывное положительное обнаружение вирусной РНК в фекалиях свидетельствует о том, что инфекционные вирионы секретируются из инфицированных вирусом клеток желудочно-кишечных тракта. (подтверждая высвобождение инфекционных вирионов в желудочно-кишечный тракт).
Следовательно, фекально-оральная передача может быть дополнительным путем распространения вируса.
Предотвращение фекально-оральной передачи должно приниматься во внимание при контроле распространение вирусного заражения.
Полученные результаты подчеркивают клиническую значимость тестирования вирусной РНК в экскрементах методом обратно-транскриптазной полимеразной цепной реакции (rRT-PCR) в режиме реального времени, так как с помощью теста можно наблюдать инфекционные вирионы, высвобождающиеся из желудочно-кишечного тракта.
В соответствии с действующим руководством CDC ведения пациентов с атипичной пневмонией (SARS-CoV-2), решение о прекращении мер предосторожности во избежание передачи инфекции среди госпитализированных пациентов с атипичной пневмонией (SARS-CoV-2) основано как минимум после двух отрицательных результатов rRT-PCR тестирования SARS-CoV-2 дыхательных путей, собранные с интервалом ≥ 24 часов[8]. Тем не менее, более чем у 20% пациентов с SARS-CoV-2 было отмечено, что вирусная РНК оставалась положительной в кале даже после отрицательной конверсии вирусной РНК в дыхательных путях, что указывает на то, что вирусная желудочно-кишечная инфекция и потенциальная фекально-оральная передача может осуществляться даже после очищения дыхательных путей от вируса.
Поэтому настоятельно рекомендуется, rRT-PCR тестирование на SARS-CoV-2 кала должно выполнятся регулярно у пациентов с атипичной пневмонией (SARS-CoV-2), и меры предосторожности относительно трансмиссии для госпитализированных пациентов с атипичной пневмонией (SARS-CoV-2) должны быть продолжены, если тесты кала на rRT-PCR тестирование положительны.
Xiao F, Tang M, Zheng X, Liu Y, Li X, Shan H, Evidence for gastrointestinal infection of SARS-CoV-2, Gastroenterology (2020), doi: https://doi.org/10.1053/j.gastro.2020.02.055.