Araştırmacılar, hava yolunda bir SARS-CoV-2 enfektivitesi gradyanı olduğunu ve şiddetli pnömoni semptomlarının oral içeriğin akciğerlere aspirasyonundan kaynaklanabileceğini buldular.
Bilim adamları, COVID-19 pandemisine neden olan SARS-CoV-2'nin burun boşluğunu etkili bir şekilde etkilerken ve akciğerler de dâhil olmak üzere alt solunum yollarındaki hücreleri daha az enfekte etmesinin karekteristiği olduğunu ifade ediyorlar. Cell'de yayınlanan çalışma, virüsün önce burun boşluğunda yerleştiğini ve pnömoni de dâhil olmak üzere daha ciddi semptomlara neden olduğu akciğerlere aspire edilmesi ile ulaştığını söylüyor. Bu sonraki aşama yalnızca bazı durumlarda ortaya çıkar.
Kuzey Carolina Üniversitesi (UNC) Tıp Fakültesi, Marsico Akciğer Enstitüsü Direktörü Dr. Richard Boucher ve Seçkin Tıp Profesörü çalışma yazarı James C. Moeser, “Burun, akciğer enfeksiyonlarının tohumlandığı baskın başlangıç bölgesi ise, burun pasajlarını korumak için maskelerin yaygın olarak kullanılması ve burun sulandırması veya antiviral burun spreyleri gibi burunda virüsü azaltan terapötik stratejiler, yararlı olabilir. ”dedi.
UNC School of Medicine’den Dr. Ralph Baric, “Bu SARS-CoV-2 enfeksiyonu sonrasında hastalık ilerlemesini ve şiddetini düzenleyen mekanizmalara yeni ve beklenmedik anlayışlar ortaya koyan önemli bir çalışmadır,” diyor. Ekip, hava yolundaki hangi hücrelerin SARS-CoV-2 ile enfekte olduğunu ve pnömoni gelişen hastalarda akciğerlere nasıl girdiğini anlamaya çalıştı.
Bilim adamları yaptıkları çalışmada kültürlü hücreleri insan hava yolunun farklı kısımlarını ne kadar verimli bir şekilde enfekte edebileceklerini görmek için farklı SARS-CoV-2 izolatları kullandılar. Nazal pasajları kaplayan hücrelerde nispeten yüksek enfektivite, boğaz ve bronşu kaplayan hücrelerde daha az enfektivite, akciğer hücrelerinde ise nispeten düşük enfektiviteye kadar bir gradyan gözlemlediler. Buna karşılık olarak, SARS-CoV-2'nin hücreleri istila etmek için kullandığı bilinen anjiyotensin dönüştürücü enzim 2 (ACE2), nazal astar hücrelerinde daha fazla ve alt hava yolu hücrelerinde daha az miktarda bulunmuştur. ACE2 reseptörlerinin ekspresyon paterni, ekibe göre potansiyel olarak enfektivitenin gradyanını açıklayabilir.
Diğer bir deneyde bili adamları, insan hücrelerinde bulunan ve insan hücrelerine girebilmeleri için SARS-CoV-2 tarafından viral proteinleri ayırmak ve yeniden şekillendirmek için kullanıldığı düşünülen TMPRSS2 ve furin üzerinde bulunan iki protein parçalayıcı enzime odaklandı. Ekip, bu insan enzimleri daha bol olduğunda, koronavirüsün hücreleri enfekte etme ve kendi kopyalarını yapma kabiliyetinin arttığını gözlemledi.
Araştırmacıların SARS-CoV2'nin enfekte ettiğini bulduğu hücreler, solunan oksijenin kan dolaşımına aktarılmasına yardımcı olan hava yolu epitel hücreleri ve daha az ölçüde pnömosit akciğer hücreleriydi. Bununla birlikte, virüs, ACE2 ve TMPRSS2'yi eksprese eden kulüp hücreleri de dâhil olmak üzere başka herhangi bir hava yolu hücresini enfekte etmedi. Dahası, farklı insan donörlerinden, özellikle alt solunum yolu epitel hücrelerinden gelen aynı tip hava yolu epitel hücreleri, enfeksiyona yatkınlıklarında önemli ölçüde değişme eğilimi gösterdi. Henüz keşfedilemeyen enfektiviteyi belirleyen başka faktörler olduğunu öne sürdüler.
Ekip ayrıca COVID-19'dan ölen birkaç hastanın akciğerlerindeki SARS-CoV-2 enfeksiyonu bölgelerini de haritaladı. Araştırmacılara göre, bu bölgeler düzensizdi ve bu bölgelerin hava yolunda daha yüksek enfeksiyondan kaynaklandığı hipotezi ile tutarlı özelliklere sahipti. Oral içeriklerin akciğere aspirasyonunun COVID-19 pnömonisine önemli bir katkıda bulunduğu hipotezi, ciddi akciğer hastalığı riski olan kişilerin (yaşlı, obez ve diyabetik) özellikle aspirasyona daha eğilimli olduğu gözlemleriyle de tutarlıdır.
Ayrıca ilgili koronavirüsler, Şiddetli akut solunum sendromu (SARS) ve Orta Doğu solunum sendromu (MERS) için nötralize edici antikorların SARS-CoV-2 enfeksiyonuna karşı koruma sağlayıp sağlamadığını test ettiler. Beş SARS örneğinden ikisi kan serumu dışında kültürlenmiş hücrelerde SARS-CoV-2 enfektivitesini nötralize etme konusunda çok az yetenek gösterdi.
