Koronawirusy najczęściej kojarzą się z infekcjami układu oddechowego. Do tej grupy należy również HCoV-229E - jeden z najczęstszych wirusów wywołujących sezonowe przeziębienia. Lekarze od dawna wiedzieli jednak, że zarówno podczas zakażeń tymi wirusami, jak i w czasie pandemii COVID-19, u części pacjentów pojawiają się także dolegliwości ze strony przewodu pokarmowego. Nie było jednak jasne, dlaczego niektóre koronawirusy potrafią zakażać również jelita.

Odpowiedź na to pytanie pojawiła się w Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), a udzielili jej naukowcy z Małopolskiego Centrum Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Ich badania pokazują, że ludzkie jelito rzeczywiście może stać się miejscem zakażenia - ale nie zawsze.

- Nasze badania pokazują, że jelita mogą odgrywać istotną rolę w przebiegu zakażenia koronawirusem. Jelita mogą stanowić potencjalny rezerwuar wirusa, ale tylko wtedy, gdy wiek i temperatura organizmu stwarzają odpowiednie warunki do zakażenia - powiedziała dr Aleksandra Synowiec, główna autorka badania.

Organoidy pomogły zrozumieć zakażenie

Badacze wykorzystali organoidy jelitowe, czyli wyhodowane w laboratorium miniaturowe modele ludzkiego jelita. Pozwalają one bardzo dokładnie odtworzyć budowę i funkcjonowanie prawdziwej tkanki. Naukowcy przygotowali modele odpowiadające różnym etapom rozwoju człowieka - prenatalnemu, dziecięcemu i dorosłemu. Następnie zakażali je koronawirusem HCoV-229E i obserwowali przebieg infekcji w dwóch temperaturach: 32 st. Celsjusza, odpowiadającej warunkom panującym w górnych drogach oddechowych, oraz 37 st. Celsjusza, czyli typowej temperaturze jelita.

Badanie pokazało wyraźną różnicę między poszczególnymi grupami. W temperaturze 32 st. Celsjusza wirus skutecznie namnażał się w komórkach jelita niezależnie od wieku. Zupełnie inaczej wyglądała sytuacja w temperaturze odpowiadającej wnętrzu organizmu. Przy 37 st. Celsjusza zakażenie utrzymywało się głównie w modelach jelita reprezentujących okres prenatalny oraz dzieciństwo. Tkanki osób dorosłych były znacznie bardziej odporne na infekcję. Czy to naturalny mechanizm ochronny, który nabywamy z wiekiem?

- Nasze 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 - podkreśla autor korespondencyjny pracy prof. Krzysztof Pyrć z Małopolskiego Centrum Biotechnologii UJ.

Wirus wybiera konkretne komórki

Naukowcy ustalili również, które komórki są głównym celem infekcji. Okazało się, że koronawirus atakuje przede wszystkim enterocyty - komórki nabłonka jelitowego odpowiedzialne za wchłanianie składników odżywczych. Sprawdzono także działanie camostatu - leku blokującego białka wykorzystywane przez wirusa do wnikania do komórek. Eksperymenty wykazały, że substancja wyraźnie ogranicza namnażanie koronawirusa w zakażonych tkankach.

Warto nadmienić, że badania dotyczą sezonowego koronawirusa HCoV-229E, a nie wirusa SARS-CoV-2 wywołującego COVID-19. Odkryte mechanizmy mogą jednak pomóc lepiej zrozumieć zachowanie całej grupy ludzkich koronawirusów oraz wyjaśnić, dlaczego przebieg zakażeń różni się u dzieci i dorosłych.

Czytaj także:

Pierwsza szczepionka przeciwko opryszczce coraz bliżej

Biegunki zabijają coraz mniej dzieci. Podziękujmy szczepionkom