«Благодаря всестороннему реагированию NIH на пандемию, исследователи из Национального института стоматологических и черепно-лицевых исследований смогли быстро развернуть и применить свой опыт в биологии полости рта и медицине, чтобы ответить на ключевые вопросы о COVID-19», сказала директор NIDCR Рена Д’Суза, D.D.S., M.S., Ph.D. "Сила этого подхода подтверждается усилиями этой научной группы, которая определила вероятную роль ротовой полости в заражении и передаче SARS-CoV-2, и это открытие дополняет знания, имеющие решающее значение для борьбы с этим заболеванием."
Исследование, опубликованное в Интернете 25 марта 2021 года в журнале Nature Medicine, возглавил Блейк М. Уорнер, Д.D.S., Ph.D., M.п.ЧАС., помощник клинического исследователя и руководитель отдела заболеваний слюнной системы NIDCR и Кевин М. Берд, Д.D.S., Ph.D., в то время был доцентом стоматологической школы Адамса Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл. Берд теперь Энтони Р. Вольпе, научный сотрудник Научно-исследовательского института Американской стоматологической ассоциации.
Ни Хуанг, Ph.D., Института Wellcome Sanger в Кембридже, США.K., и Паола Перес, Ph.D., NIDCR, были соавторами.
Исследователи уже знают, что слюна людей с COVID-19 может содержать высокий уровень SARS-CoV-2, и исследования показывают, что анализ слюны почти так же надежен, как и мазок из носа для диагностики COVID-19. Однако ученые не совсем знают, откуда берется SARS-CoV-2 в слюне. У людей с COVID-19, у которых есть респираторные симптомы, вирус в слюне может частично поступать из носового дренажа или мокроты, выделяющейся из легких.
Но, по словам Уорнера, это не может объяснить, как вирус попадает в слюну людей, у которых отсутствуют эти респираторные симптомы.
«Основываясь на данных наших лабораторий, мы подозревали, что, по крайней мере, часть вируса в слюне может поступать из инфицированных тканей во рту», - сказал Уорнер.
Чтобы изучить эту возможность, исследователи исследовали ткани ротовой полости здоровых людей, чтобы определить области рта, восприимчивые к инфекции SARS-CoV-2.
Уязвимые клетки содержат инструкции РНК для создания «входных белков», которые необходимы вирусу для проникновения в клетки. РНК для двух ключевых белков входа, известных как рецептор ACE2 и фермент TMPRSS2, была обнаружена в определенных клетках слюнных желез и тканях, выстилающих ротовую полость. В небольшой части клеток слюнных желез и десен (десен) РНК для ACE2 и TMPRSS2 экспрессировалась в одних и тех же клетках. Это указывает на повышенную уязвимость, поскольку считается, что вирусу необходимы оба входных белка, чтобы получить доступ к клеткам.
«Уровни экспрессии факторов входа аналогичны уровням в регионах, которые, как известно, восприимчивы к инфекции SARS-CoV-2, таких как ткань, выстилающая носовые проходы верхних дыхательных путей», – сказал Уорнер.
После того, как исследователи подтвердили, что части рта восприимчивы к SARS-CoV-2, они начали искать доказательства инфекции в образцах тканей ротовой полости людей с COVID-19. В образцах, собранных в NIH у умерших пациентов с COVID-19, РНК SARS-CoV-2 присутствовала чуть более чем в половине исследованных слюнных желез. В ткани слюнной железы одного из умерших людей, а также живого человека с острым COVID-19 ученые обнаружили определенные последовательности вирусной РНК, которые указывали на то, что клетки активно производили новые копии вируса, что еще больше укрепило доказательства инфекции.
Как только команда обнаружила доказательства инфекции тканей ротовой полости, они задались вопросом, могут ли эти ткани быть источником вируса в слюне. Это оказалось так.
Было обнаружено, что у людей с легкой или бессимптомной формой COVID-19 клетки, выделяющиеся изо рта в слюну, содержат РНК SARS-CoV-2, а также РНК для входных белков.
Чтобы определить, является ли вирус в слюне заразным, исследователи подвергли слюну восьми человек с бессимптомным COVID-19 здоровым клеткам, выращенным в чашке.
Слюна двух добровольцев привела к инфицированию здоровых клеток, что повышает вероятность того, что даже люди без симптомов могут передавать инфекционный SARS-CoV-2 другим через слюну.
Наконец, чтобы изучить взаимосвязь между оральными симптомами и вирусом в слюне, команда собрала слюну у отдельной группы из 35 добровольцев Национального института здоровья с легкой или бессимптомной формой COVID-19. Из 27 человек, у которых возникли симптомы, люди с вирусом в слюне чаще сообщали о потере вкуса и запаха, что позволяет предположить, что оральная инфекция может лежать в основе оральных симптомов COVID-19.
В совокупности, по словам исследователей, результаты исследования показывают, что рот через инфицированные клетки ротовой полости играет большую роль в заражении SARS-CoV-2, чем считалось ранее.
«Когда зараженная слюна проглатывается или вдыхаются ее крошечные частицы, мы думаем, что она потенциально может передать SARS-CoV-2 дальше в наше горло, легкие или даже кишечник», – сказал Берд.
Потребуются дополнительные исследования, чтобы подтвердить результаты на более широкой группе людей и определить точный характер участия ротовой полости в инфекции SARS-CoV-2 и передаче внутри и вне организма.
«Выявив потенциально недооцененную роль полости рта в инфекции SARS-CoV-2, наше исследование может открыть новые возможности для исследований, ведущих к лучшему пониманию течения инфекции и заболевания. Такая информация также может помочь в проведении мероприятий по борьбе с вирусом и облегчению оральных симптомов COVID-19 », – сказал Уорнер.
Это исследование было поддержано отделом внутренних исследований NIDCR. Поддержка также поступила от гранта DK034987 Национального института диабета, болезней органов пищеварения и почек (NIDDK) и программ очного обучения NIDDK, Национального института рака, Клинического центра NIH и Национального института аллергии и инфекционных заболеваний.
Дополнительную поддержку оказали Американская академия пародонтологии / Sunstar Foundation, Американская ассоциация легких и Фонд кистозного фиброза.