Międzynarodowy zespół kierowany przez naukowców z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego odkrył, że powszechnie występujący sezonowy koronawirus może infekować komórki nabłonka ludzkiego jelita. Badania wykazały, że o podatności na zakażenie decydują temperatura organizmu oraz wiek.
Najnowsze wyniki badań ujawniają nieznane dotąd mechanizmy, które chronią jelita osób dorosłych przed infekcją. Choć ludzkie koronawirusy są przede wszystkim kojarzone z chorobami układu oddechowego, w trakcie infekcji koronawirusowych – w tym COVID-19 – często pojawiają się również objawy ze strony przewodu pokarmowego. Do tej pory nie było jednak jasne, dlaczego niektóre koronawirusy mogą zakażać również jelita.
Nasze badania pokazują, że jelita mogą odgrywać istotną rolę w przebiegu zakażenia koronawirusem – mówi dr Aleksandra Synowiec. – Jelita mogą stanowić potencjalny rezerwuar wirusa, ale tylko wtedy, gdy wiek i temperatura organizmu stwarzają odpowiednie warunki do zakażenia.
Naukowcy korzystali z wyhodowanych w laboratorium miniaturowych modeli ludzkiego jelita, czyli organoidów jelitowych. Analizowali przebieg zakażenia ludzkim koronawirusem 229E (HCoV-229E), który jest jednym z najczęstszych czynników wywołujących sezonowe przeziębienia. Porównano modele jelita reprezentujące różne etapy rozwoju człowieka – prenatalny, dziecięcy i dorosły – hodowane w warunkach odzwierciedlających temperaturę górnych dróg oddechowych (32°C) oraz jelita (37°C).
Okazało się, że w niższej temperaturze koronawirus 229E skutecznie namnażał się w nabłonku jelitowym we wszystkich badanych grupach wiekowych. Natomiast w temperaturze odpowiadającej temperaturze ciała zakażenie obserwowano przede wszystkim w modelach jelita reprezentujących wczesne etapy rozwoju oraz w części próbek dziecięcych. Tkanki osób dorosłych wykazywały natomiast znacznie większą odporność na zakażenie.
Wyniki ujawniają mechanizm rozwojowy, który chroni osoby dorosłe przed zakażeniem. Pokazują również, że wiek i temperatura organizmu wspólnie decydują o tym, czy wirus jest w stanie skutecznie zakażać jelito – uzupełnia prof. Krzysztof Pyrć z MCB UJ.
W trakcie badań zaobserwowano także, że głównym celem zakażenia są enterocyty – komórki odpowiedzialne za wchłanianie składników odżywczych. Zespół badawczy ustalił także, że camostat, czyli lek blokujący białka wykorzystywane przez wirusa do wnikania do tych komórek, znacząco ogranicza namnażanie wirusa. Wyniki wskazują, że ludzkie jelito może stanowić miejsce zakażenia koronawirusem, jednak u osób dorosłych proces ten jest w dużym stopniu ograniczany przez naturalne bariery fizjologiczne.
Badania zostały opisane na łamach „Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS).
Bartosz Zawiślak, źródło: UJ