Как долго SARS-CoV-2 способен размножаться в легких?

В недавнем исследовании, опубликованном на сервере препринтов medRxiv, а также на портале Medical News, исследователи наблюдали постоянную репликацию SARS-CoV-2 в легких пациентов с тяжелой формой COVID-19¹.

Посмертные исследования с помощью иммуногистохимического анализа или полимеразной цепной реакции (ПЦР) показали наличие в тканях вируса SARS-CoV-2. При этом вирус, обнаруженный в этих анализах, может быть не способен к репликации. Кроме того, некоторые исследования продемонстрировали выделение репликативного вируса из верхних дыхательных путей, которое продолжается до восьми дней после появления симптомов. Тем не менее, информация о персистенции репликативного вируса в нижних дыхательных путях скудна, особенно среди пациентов с тяжелой формой COVID-19, требующих искусственной вентиляции легких.

В настоящем исследовании авторы попытались выяснить, сохраняется ли репликация SARS-CoV-2 в нижних дыхательных путях при тяжелой форме COVID-19 более 10 дней, независимо от персистенции вируса в верхних дыхательных путях.

С этой целью исследователи выяснили продолжительность и частоту репликации вируса в легких. Образцы легких были получены во время бета- и дельта-волн с помощью пункционной биопсии в течение двух часов после смерти у 42 пациентов, находившихся на искусственной вентиляцией легких.

Культивируемый вирус обнаруживался у 38% пациентов в течение 4 недель после появления симптомов. Напротив, в контрольной когорте пациентов, находящихся на амбулаторном лечении, культивируемый вирус был обнаружен в одном образце мазка из носоглотки на 12-й день после начала заболевания, но не в образцах, собранных на 19-й день. Примечательно, что положительный результат ПЦР SARS-CoV-2 был получен при анализе биоптатов из многих органов умерших из дельта-когорты,

Клинические характеристики пациентов были сходными между культурально-положительными и отрицательными группами. Однако, только у пациентов дельта-когорты с положительным посевом был более короткий интервал между появлением симптомов и смертью, больше вторичных бактериальных инфекций и повышенная частота сопутствующей бронхопневмонии, чем у лиц с отрицательным посевом.

Исследователи также провели транскрипционный анализ легких и идентифицировали 630 генов с повышенной регуляцией и 885 генов с пониженной регуляцией у культурально-положительных и отрицательных индивидуумов. Повышенная регуляция генов была вовлечена в пути, связанные с провоспалительными реакциями, тогда как пониженная регуляция генов была в первую очередь связана с гомеостазом. После корректировки на множество факторов у культурально-положительных индивидуумов было идентифицировано 11 генов с повышенной регуляцией и пять генов с пониженной регуляцией. Закономерности истощения Т-клеток не были очевидны.

Наконец, команда оценила, может ли какой-либо дифференциально экспрессируемый ген быть биомаркером, отличающим культурально-позитивных индивидуумов от культурально-негативных субъектов. Логистическая регрессия выявила гремлин-1 (GREM1) и белок, связывающий фактор роста фибробластов 1 (FGFBP1), с высокой чувствительностью и специфичностью.

В совокупности результаты исследования демонстрируют одновременное возникновение виремии и гипервоспаления на третьей и четвертой неделях COVID-19, что противоречит мнению о том, что эти фазы протекают последовательно. Провоспалительные и противовирусные реакции у умерших с положительной культурой были представлены чрезмерно.

Исследователи не наблюдали ослабленных реакций на интерферон 1-го типа (ИФН). Типичные гистологические характеристики тяжелого COVID-19, включая микрососудистый тромбоз и диффузное повреждение альвеол, были сопоставимы между культурально-положительными и отрицательными группами, что подразумевает, что они имели место на ранней стадии заболевания.

Примечательно, что у умерших с отрицательной культурой наблюдалась более высокая инфильтрация пневмоцитов, чем у пациентов с положительной культурой. Эти результаты актуальны для пациентов с тяжелой формой COVID-19 и острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС) и, вероятно, неприменимы к пациентам с легкой формой заболевания.

В целом, результаты исследования имеют потенциальные последствия для использования противовирусных препаратов у пациентов в критическом состоянии. Тем не менее, сохраняется настоятельная необходимость в выявлении лучших биомаркеров для фенотипов и подгрупп пациентов, для которых может быть эффективно одновременное применение противовирусной и противовоспалительной терапии.