Първата среща на тялото с SARS-CoV-2, вирусът, отговорен за болестта под широко известното сега име COVID-19, се случва в носа и гърлото. Ранните реакции на тези "бойни полета" помагат да се определи кой ще развие тежко, леко или дори безсимптомно заболяване. Ново проучване на американски учени от Масачузетския технологичен институт и Медицинския център на Университета в Мисисипи е публикувано в списание Cell.

Въз основа на публикувана миналата година работа за идентифициране на клетки, които са податливи на SARS-CoV-2, екип от Бостънската детска болница към университета изчерпателно анализира инфекцията с SARS-CoV-2 в назофаринкса. Те са взели проби от назален тампон от 35 възрастни с COVID-19 между април и септември 2020 г., като процентът на заболеваемост варира от леки симптоми до тежко болни. Те също така са взели намазка от 17 контролни пациенти и шест пациенти, които са били интубирани, но не са имали COVID-19.

"Защо някои хора се разболяват повече от други, е един от най-мистериозните аспекти на този вирус от самото начало", пита се д-р Хосе Ордовас-Монтанес от Бостънския детски университет и съавтор на изследването. "Много проучвания, търсещи прогнози за риск, са търсили причини в кръвта, но кръвта може да не е много добро място за търсене."

Първото "бойно поле" на коронавируса - носоглътката

За да получат подробна картина на случващото се в назофаринкса, изследователите секвенирали РНК във всяка клетка, по една клетка в даден момент. Данните за РНК позволиха на екипа да определи кои клетки присъстват, които съдържат РНК, получена от вируса - признак на инфекция, и кои гени в клетките са били включени и изключени в отговор.
Скоро станало ясно, че епителните клетки, облицоващи носа и гърлото, претърпяват големи промени в присъствието на SARS-CoV-2. Клетките като цяло се различават по вид. Наблюдавано е увеличение на секреторните и бокаловидни клетки, произвеждащи слуз. В същото време имало поразителна загуба на зрели ресничести клетки, които обхващат дихателните пътища, заедно с увеличаване на незрели ресничести клетки, което може да е било опит да компенсират.

Екипът откри SARS-CoV-2 РНК в широк спектър от клетъчни типове, включително незрели ресничести клетки и специфични подтипове секреторни клетки, бокаловидни клетки и плоскоклетъчни клетки. В заразените клетки, в сравнение с неинфектираните "чужди" клетки, са включени повече гени, които участват в продуктивния отговор на инфекцията.

Неудачен ранен имунен отговор

Ключовият извод идва, когато екипът сравнява намазки от носоглътките на хора с различна степен на тежест на COVID-19.

При хора с лек до умерен COVID-19 епителните клетки показвали повишено активиране на гени, участващи в антивирусните реакции, особено гени, стимулирани от интерферон тип I - много ранна аларма, която обединява по-широката имунна система.

При хора, които развили тежък COVID-19 и се нуждаели от вентилация, антивирусните реакции били значително притъпени. По-специално, техните епителни клетки имали заглушен интерферонов отговор, въпреки наличието на голямо количество вирус. В същото време в техните намазки бил увеличен броят на макрофагите и други имунни клетки, които усилват възпалителните реакции.

"Всеки човек с тежък COVID-19 имаше притъпен ранен интерферонов отговор в своите епителни клетки и никога не е бил в състояние да повиши защитните си сили", обяснява Ордовас-Монтанес. "Наличието на правилното количество интерферон в точното време може да бъде същността на борбата срещу SARS-CoV-2 и други вируси."

Засилване на реакцията в назофаринкса към интерферон?

Като следваща стъпка учените планират да проучат какво причинява потиснат интерферонов отговор в назофаринкса, което според наличните данни може да се случи и с нови варианти на SARS-CoV-2. Те също така ще проучат възможността за подобряване на интерферонния отговор при хора с ранни инфекции на COVID-19, вероятно с назален спрей или капки.

"Вероятно, независимо от причината, хората с заглушен отговор на интерферон ще бъдат податливи на бъдещи инфекции извън COVID-19", каза Ордовас-Монтанес. "Въпросът е как да се направят тези клетки по-отзивчиви."