COVID-19 поражает органы чувств на молекулярном уровне

COVID-19 поражает органы чувств на молекулярном уровне

С Эйаном Кантором это случилось в один из выходных в начале апреля. Он заваривал свежие листья мяты — и вдруг осознал, что совершенно не чувствует запаха напитка. Эйан бросился к холодильнику, понюхал банки с разными соленьями и маринадами, соус чили, чеснок, острый перец — ничего!
 
Совсем недавно, в конце марта 2020 г., в Нью-Йорке был введен локдаун и Эйан с подругой не выходили из дома. Ни о каком коронавирусе они и не думали, хотя у Эйана была небольшая температура. «Просто сезонная аллергия», — решил он. 
 
Но когда спустя какое-то время ему пришлось обратиться к врачу по поводу проблем с обонянием, был поставлен диагноз — аносмия. Потом Эйан сделал тест на антитела к бушевавшему вирусу. Их уровень зашкаливал. Так, значит, он переболел COVID-19!
 
По предварительным оценкам, у 80% заразившихся новым штаммом коронавируса пропадает обоняние, а у многих возникают дисгевзия или агевзия (извращение вкуса или утрата вкусовой чувствительности соответственно) либо изменения хеместезиса (утрата ощущения воздействия химических раздражителей). Потеря обоняния у инфицированных вирусом SARS-CoV-2 происходит так часто, что используется как диагностический признак, более характерный для этой инфекции, чем лихорадка или другие симптомы.
 
Каким образом новый штамм коронавируса вызывает расстройства ощущений у своих жертв? Когда пандемия только начиналась, клиницисты высказывали наводящее ужас предположение, что вирус, попав в организм человека через дыхательные пути, затем проникает в головной мозг, где может вызвать нарушения с далеко идущими губительными последствиями. Один из возможных механизмов мог бы заключаться в воздействии вируса на обонятельные нейроны, которые воспринимают запахи и передают соответствующие сигналы в головной мозг. Но Сандип Роберт Датта (Sandeep Robert Datta), нейробиолог из Гарвардской медицинской школы, отвергает эту гипотезу. «По имеющимся на сегодня данным, исходной мишенью вируса действительно становится назальный эпителий, точнее те его клетки, которые отвечают за восприятие запаха, — говорит он. — Скорее всего, вирус атакует в основном поддерживающие и стволовые клетки, а не сами нейроны». Впрочем, это не исключает возможности поражения последних.
 
У обонятельных нейронов отсутствуют рецепторы ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2), который опосредует проникновение вирусных частиц в клетку. Но поддерживающие клетки, фиксирующие эти нейроны, буквально усеяны упомянутыми рецепторами. Они обеспечивают тонкую регуляцию солевого баланса в слизистой носа, что влияет на передачу сигналов в головной мозг. Если такой баланс нарушается, сигнал блокируется, а значит нарушается и восприятие запахов. Поддерживающие клетки, кроме того, обеспечивают метаболическую и физическую стабильность волосков на поверхности нейронов, где сконцентрированы рецепторы запаха. Если волоски повреждены, вы утрачиваете обоняние.
 
В исследовании, проведенном микробиологом Николя Менье (Nicolas Meunier) с сотрудниками из Университета Париж-Сакле, золотистым хомячкам вводили через нос вирус SARS-CoV-2. Всего через два дня все поддерживающие клетки были инфицированы — в отличие от обонятельных нейронов, в которых вирус не обнаруживался даже спустя две недели. Более того: произошло полное отслоение обонятельного эпителия. По словам Менье, это было похоже на последствия солнечного ожога. При том что обонятельные нейроны оставались интактными, покрывающие их волоски (следовательно, и рецепторы запаха) выходили из строя и человек терял обоняние.
 
Но остается неясным, связаны ли все эти повреждения с вредоносным действием вируса или всему виной клетки иммунной системы, приток которых к месту инфицирования зарегистрировал Менье. Повсеместно наблюдаемая при заражении SARS-CoV-2 аносмия для других вирусных инфекций нехарактерна. Как показали результаты исследований, проведенных ранее в его лаборатории, инфицирование поддерживающих клеток происходит очень редко, при этом вирус SARS-CoV-2 обнаруживается примерно в половине из них. При других вирусных респираторных заболеваниях утрата обоняния связана с заложенностью носа, но при COVID-19 данный симптом обычно отсутствует. Вкусовые рецепторы, которые реагируют на присутствие в слюне различных химических веществ и посылают сигналы об этом в головной мозг, не содержат ACE2, и, возможно, поэтому SARS-CoV-2 в них не проникает. Зато этот фермент есть у опорных клеток, с чем, по-видимому, и связана потеря вкусовых ощущений у некоторых инфицированных.
 
Нет ясности и по другому симптому COVID-19 — изменениям хеместезиса. Потеря чувствительности к жгучим веществам не связана с потерей чувствительности к запахам или вкусу. Такое раздражающее воздействие направлено на болевые рецепторы (некоторые из них содержат ACE2), рассеянные по всему телу и, в частности, наличествующие и в ротовой полости.
 
Некоторые ответы на вопрос о механизме потери обоняния при COVID-19 дает обследование переболевших, у которых это ощущение восстановилось. «Большинство из них сравнивают весь процесс с внезапным выключением света и быстрым его включением через какое-то время, — говорит Датта. — Но есть и такие, у кого аносмия длится долго, а у некоторых вообще не проходит». Обонятельный эпителий постоянно обновляется. «Таким способом наш организм защищается от токсинов, содержащихся в воздухе», — говорит Менье. Но вот что произошло с Кантором: минуло семь месяцев с тех пор, как он впервые осознал, что потерял обоняние, и до сих пор оно к нему не вернулось. 
 
Кэрол Ян (Carol Yan), ринолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего, уверена, что аносмия представляет серьезную угрозу для здоровья. «Она приводит к повышению смертности. Не ощущая запаха, вы можете съесть испорченные продукты или не заметить утечки газа», — говорит она.
 
Внимания заслуживает и такое нарушение восприятия, как паросмия (извращение обоняния), один из симптомов выздоровления переболевших с длительной аносмией. Одна из таких пациенток, 27-летняя жительница Новой Зеландии Фрейя Собридж, заразилась COVID-19 в марте прошлого 
года. В течение нескольких недель она не ощущала ни вкуса, ни запахов, все, что она ела, было безвкусным и напоминало жеваную бумагу. Затем она стала различать сладкое, соленое и кислое, но без всяких нюансов — того, что составляет аромат. 
 
Примерно через шесть месяцев появилось ощущение некоторых запахов, но в извращенном виде. «Какое-то время все, что я ела, имело запах клубники, — рассказывает Собридж. — Запах лука непереносим, все вокруг кажется пропитанным какими-то химикатами, а пищу будто обрызгали жидкостью для мытья окон». Паросмия может возникать, когда новые стволовые клетки превращаются в нейроны, которые начинают образовывать длинные отростки — аксоны. Последние проникают в головной мозг через крошечные поры в основании черепа и связываются там со специфическими структурами — обонятельными луковицами. Иногда аксоны образуют неправильные контакты, и тогда вкусовые ощущения искажаются, но со временем надлежащее соединение самопроизвольно восстанавливается.
 
Это хорошая новость для таких пациентов, как Собридж. Вопрос только в том, когда все встанет на место. «Ответа на него мы не знаем, — говорит Ян. — Чувствительность к запахам у переболевших гриппом при шестимесячной аносмии восстанавливается спонтанно у 30–50% пациентов, но известны случаи, когда восстановление длится два года, а иногда излечение вообще не происходит. Что же касается больных COVID-19, то шансы на полное восстановление обоняния непредсказуемы».
 
Ян рекомендует промывать пазухи носа будезонидом, стероидом, применяемым для лечения больных гриппом и утративших обоняние более чем на шесть месяцев после выздоровления. Еще один потенциально перспективный подход, апробируемый Ян с сотрудниками, основан на применении обогащенной тромбоцитами плазмы, которую используют как противовоспалительное средство для устранения некоторых форм повреждения нервов. Но, как и во всех других случаях, результат нельзя назвать впечатляющим. «Хорошо, если вы почувствуете запах мыла и некоторых пищевых продуктов», — говорит Ян.
 
И еще одно замечание по поводу аносмии: есть указания на то, что она повышает риск некоторых нейродегенеративных заболеваний. «После пандемии гриппа 1919 г. резко возросло число людей, страдающих болезнью Паркинсона, — напоминает Менье. — Что-то подобное может случиться и сейчас». Но, как считает Ян, эти страхи не вполне обоснованны. «Связь между аносмией и развитием тех или иных патологий несомненна, но, по нашему мнению, аносмия, связанная с вирусной инфекцией, развивается по другому механизму», — говорит она. Это еще одна хорошая новость для Собридж и Кантора, а также миллионов других людей по всему земному шару, потерявших обоняние в связи с COVID-19.

Автор: Стефани Сазерленд (Stephani Sutherland) —  журналистка, пишет научно­популярные статьи на темы, связанные с нейронауками, живет в Калифорнии.

Перевод: Н.Н. Шафрановская

Источник: Журнал "В мире науки" №04, 2021 г.

«Попытка понять Вселенную – одна из очень немногих вещей, которые чуть приподнимают человеческую жизнь над уровнем фарса и придают ей черты высокой трагедии»

Стивен Вайнберг

Файлы

Физика в космосе

Политика у шимпанзе. Власть и секс у приматов

Прошлое, настоящее, будущее человека

Революционное богатство