Новости

May 27, 2023

Ультраструктурное исследование подтверждает образование одиночных и гетеротипических синцитиальных клеток в бронхоальвеолярной жидкости при COVID

Вирусологический журнал

Журнал вирусологии, том 20, Номер статьи: 97 (2023) Цитировать эту статью

436 Доступов

3 Альтметрика

Подробности о метриках

Сообщалось, что SARS-CoV-2 индуцирует слияние клеток с образованием многоядерных синцитий, которые могут способствовать репликации, диссеминации вируса, уклонению от иммунитета и воспалительным реакциям. В этом исследовании мы с помощью электронной микроскопии сообщили о типах клеток, участвующих в образовании синцитий на разных стадиях заболевания COVID-19.

Бронхоальвеолярная жидкость от легкой (n = 8, SpO2 > 95%, гипоксии нет, в течение 2–8 дней после заражения), средней степени тяжести (n = 8, SpO2 от 90% до ≤ 93% на комнатном воздухе, частота дыхания ≥ 24/мин). , одышка, в течение 9–16 дней после заражения), и тяжелые (n = 8, SpO2 < 90%, частота дыхания > 30/мин, внешняя кислородная поддержка, после 17-го дня заражения) больных с COVID-19 обследовали методом ПАП ( идентификация типа клеток), иммунофлуоресцентная (для определения уровня вирусной инфекции), сканирующая (SEM) и трансмиссионная (TEM) электронная микроскопия для выявления синцитий.

Иммунофлуоресцентные исследования (антитела, специфичные к S-белку) из каждого синцития указывают на очень высокий уровень инфекции. У легко инфицированных пациентов мы не смогли обнаружить синцитиальных клеток. Однако при ТЭМ у умеренно инфицированных пациентов наблюдалось идентичное (нейтрофилы или пневмоциты 2 типа) и гетеротипическое (нейтрофилы-моноциты) начальное слияние плазматических мембран (что указывает на начало слияния). При СЭМ у пациентов с тяжелым острым респираторным дистресс-синдромом (ОРДС) были обнаружены полностью созревшие синцитиальные клетки крупного размера (20–100 мкм) нейтрофильного, моноцитарного и макрофагального происхождения.

Это ультраструктурное исследование синцитиальных клеток пациентов с COVID-19 проливает свет на стадии заболевания и типы клеток, участвующих в синцитиальных образованиях. Образование синцитиев сначала индуцировали в пневмоцитах II типа путем гомотипического слияния, а затем в среднетяжелой стадии (9–16 дней) заболевания – в гемопоэтических клетках (моноцитах и ​​нейтрофилах) путем гетеротипического слияния. Созревшие синцитии наблюдались на поздней стадии заболевания и образовывали крупные гигантские клетки размером от 20 до 100 мкм.

Синцитии представляют собой необычно крупные многоядерные клетки, образующиеся в результате слияния двух или более сходных/разных типов клеток под воздействием внешних/внутренних факторов, таких как молекулы/вирусная инфекция [1]. Плазматическая мембрана двух и более клеток сливается, образуя единый липидный бислой, в результате чего происходит слияние цитоплазмы, но не ядра [2, 3]. Естественно, образование синцитиев опосредовалось белками слияния и наблюдалось в мышечных волокнах, плацентарном барьере и костных остеокластах [3,4,5]. Однако механически это было вызвано вирусопосредованным слиянием клеток, при котором мембрана оболочечного вируса сливается с плазматической мембраной клеток. Сообщалось, что некоторые коронавирусы простуды, такие как hCoV-HKU1, hCoV-NL63 и hCoV-229E, образуют синцитии на моделях клеточных культур, но сообщений об образовании синцитиев in vivo нет [6, 7].

Образование синцитий наблюдается также в культурах клеток и тканях, инфицированных SARS-CoV-1, MERS-CoV или SARS-CoV-2 [8,9,10,11,12,13,14,15]. Синцитии, индуцированные SARS-CoV-2, были зарегистрированы в аутопсийных образцах легочной ткани у тяжело инфицированных пациентов с COVID-19 [1, 12, 14, 16,17,18,19,20]. SARS-CoV-2 индуцировал образование синцитий in vitro [21,22,23,24], а также in vivo [12, 16, 20, 22] со слиянием пневмоцитов и лимфоцитов в легких [12, 20] ].

О поколении и типе клеток, участвующих в слиянии синцитиальных клеток на разных стадиях заболевания COVID-19, сообщалось скудно. В этом отчете рассматриваются эти пробелы, чтобы улучшить понимание формирования синцитиальных клеток у пациентов с COVID-19 путем использования подходов, основанных на микроскопии на уровне ультраструктуры с использованием PAP (Папаниколау), IF (иммунофлуоресценция), SEM (сканирующая электронная микроскопия) и TEM (трансмиссионная микроскопия). Электронная микроскопия). Мы сообщили о присутствии синцитиальных клеток одного и множественного происхождения в БАЛ (жидкости бронхоальвеолярного лаважа) пациентов с ОРДС (острым респираторным дистресс-синдромом), индуцированным COVID-19.