Нарушение местного внутреннего иммунитета к инфекции SARS-CoV-2 при тяжелой форме COVID-19

Заражение SARS-CoV-2, вирусом, вызывающим COVID-19, может привести к тяжелым заболеваниям нижних дыхательных путей, включая пневмонию и острый респираторный дистресс-синдром, что может привести к серьезной заболеваемости и смертности. Тем не менее, многие инфицированные люди либо протекают бессимптомно, либо имеют отдельные симптомы со стороны верхних дыхательных путей, что позволяет предположить, что верхние дыхательные пути представляют собой первоначальный очаг вирусной инфекции, и что некоторые люди способны в значительной степени ограничивать вирусную патологию в тканях носа и ротоглотки. Какие типы клеток носоглотки человека являются основными мишенями для заражения SARS-CoV-2 и как инфекция влияет на клеточную организацию респираторного эпителия, остается не совсем понятным. Здесь мы представляем образцы носоглотки от когорты из 35 человек с COVID-19, представляющий широкий спектр болезненных состояний от амбулаторных до тяжелых, а также 23 здоровых и интубированных пациентов без COVID-19. Используя стандартные мазки из носоглотки, мы собрали жизнеспособные клетки и выполнили секвенирование одноклеточной РНК (scRNA-seq), одновременно профилируя как хозяйскую, так и вирусную РНК. Мы обнаружили, что после заражения SARS-CoV-2 эпителий верхних дыхательных путей подвергается массивной реорганизации: секреторные клетки диверсифицируются и расширяются, а зрелые эпителиальные клетки преимущественно теряются. Кроме того, мы наблюдаем доказательства экспансии дейтеросомных клеток и незрелых реснитчатых клеток, потенциально представляющих активную репопуляцию потерянных ресничных клеток посредством дифференцировки парных секреторных клеток. Эпителиальные клетки участников с COVID-19 легкой / умеренной степени тяжести демонстрируют обширную индукцию генов, связанных с противовирусным ответом и ответом на интерферон I типа. Напротив, клетки участников с тяжелыми симптомами со стороны нижних дыхательных путей, по всей видимости, обладают пониженной противовирусной способностью, несмотря на значительно более высокие популяции местных воспалительных миелоидов и эквивалентную носовую вирусную нагрузку. Это предполагает важную роль внутреннего, местного эпителиального иммунитета в сдерживании и сдерживании вирусной патологии. Используя специальный вычислительный конвейер, мы охарактеризовали ассоциированную с клетками РНК SARS-CoV-2 и идентифицировали редкие клетки с промежуточными продуктами РНК, которые явно свидетельствуют об активной репликации. Как внутри, так и между людьми мы находим замечательное разнообразие и гетерогенность среди клеток-хозяев SARS-CoV-2 РНК +,KRT13 + « бугорковые » клетки и уникальные подмножества секреторных, бокаловидных и плоских клеток. И, наконец, ОРВИ-COV-2 РНК + клеток, по сравнению с неинфицированными посторонних лиц, обогащены генов , участвующих в восприимчивости (например, CTSL , TMPRSS2 ) или ответа (например, MX1 , IFITM3 , EIF2AK2 ) к инфекции. В совокупности эта работа определяет как защитные, так и вредные ответы хозяина на SARS-CoV-2, определяет прямые вирусные мишени инфекции и предполагает, что отказавший противовирусный эпителиальный иммунитет в слизистой оболочке носа может лежать в основе прогрессирования COVID-19 в тяжелую форму.

Продолжение: https://www.facebook.com/veniamin.zaycev/posts/4603360349698688