Внезапная и стремительная вспышка коронавируса тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2) вызвала пандемию коронавирусной болезни 2019 (COVID-19), которая по состоянию на 7 июня 2022 года унесла более 6,3 миллиона жизней во всем мире. Из-за высокой скорости геномных мутаций появилось несколько вариантов SARS-CoV-2, которые были классифицированы как варианты, вызывающие озабоченность (VOC), и варианты, представляющие интерес (VOI). 

Исследователи сообщили, что SARS-CoV-2 поражает многие органы, включая легкие, желудок и сердце инфицированных пациентов. В недавней обзорной статье о вирусах ученые обсуждают желудочно-кишечные (ЖКТ) осложнения, связанные с COVID-19.

Исследование:  Вовлечение желудочно-кишечного тракта в инфекцию SARS-CoV-2. Изображение предоставлено: Катерина Кон / Shutterstock.com

Инфекция SARS-CoV-2 и желудочно-кишечные осложнения

В нескольких исследованиях сообщалось, что SARS-CoV-2 в первую очередь нацелен на клетки легких, что вызывает серьезные респираторные осложнения. Интересно, что во многих исследованиях также сообщалось о присутствии рибонуклеиновой кислоты (РНК) SARS-CoV-2 в образцах стула инфицированных пациентов, что подтверждает выделение SARS-CoV-2 с фекалиями.

Некоторые из распространенных желудочно-кишечных осложнений, связанных с COVID-19, включают рвоту, анорексию, тошноту и диарею. Инфекция SARS-CoV-2 с симптомами желудочно-кишечного тракта может привести к острой инфекции с плохим прогнозом.

Визуализация желудочно-кишечного тракта у пациентов с COVID-19 показала утолщение стенки кишечника, утолщение брыжейки, заполненный жидкостью толстый кишечник, гиперемию, пневматоз и ишемию в редких случаях. В предыдущих исследованиях также сообщалось, что диарея, вызванная инфекцией SARS-CoV-2, может быть связана с нарушением работы кишечных транспортеров ионов, которые вызывают воспаление и различные желудочно-кишечные осложнения.

Важно отметить, что пациенты с COVID-19, страдающие желудочно-кишечными симптомами, часто более склонны к развитию тяжелой дыхательной недостаточности. Ученые предположили, что воспалительные цитокины могут быть возможной связью в патогенезе SARS-CoV-2 между дыхательной и пищеварительной системами.

Ось желудочно-кишечный тракт при COVID-19. ACE2, ангиотензинпревращающий фермент 2.

Более того, пациенты с острым COVID-19 испытывают более сильную боль в животе , чем пациенты с легкими симптомами. Однако в отношении симптомов потери аппетита, рвоты, диареи и тошноты, о которых сообщалось в обеих группах пациентов, не сообщалось.

Dr. Axe / Ancient Nutrition, комплекс коллагенов и протеинов, 40 пакетиков-стиков по 10,1 г (0,36 унции)

Пациенты, страдающие тромбоэмболическими осложнениями и заболеваниями желудочно-кишечного тракта, такими как мезентериальная ишемия, имеют высокий риск смертности. Кроме того, уровень трансаминаз у пациентов с COVID-19 обычно очень высок, что приводит к ишемии кишечника и повышает риск кишечной непроходимости.

Предыдущие исследования также показали, что вирионы SARS-CoV-2 могут попасть в желудочно-кишечный тракт через пищевод. Кроме того, обнаружение SARS-CoV-2 в стуле инфицированных пациентов предполагает, что вирус передавался фекально-оральным путем. В совокупности эндоскопический анализ желудочно-кишечного тракта пациента с COVID-19 выявил наличие РНК SARS-CoV-2 в желудке, пищеводе, прямой кишке и двенадцатиперстной кишке. Нуклеокапсидный (N) белок 2 SARS-CoV-2 также был обнаружен в цитоплазме ректальных железистых эпителиальных клеток и клеток двенадцатиперстной кишки.

SARS-CoV-2 и микробиом кишечника

Присутствие вирусов в желудочно-кишечном тракте влияет на здоровье хозяина, поскольку вирус взаимодействует со слоями слизи, иммунными клетками собственной пластинки и эпителиальными клетками. Кроме того, изменения в вироме кишечника могут оказывать значительное влияние на иммунофенотип.

Микробиом кишечника богат полезными бактериями, которые отвечают за поддержание гомеостаза кишечника, подавление чрезмерного воспаления слизистой оболочки и содействие развитию иммунных реакций на поверхностях слизистой оболочки. В совокупности микробиота кишечника состоит примерно из 100 триллионов микроорганизмов и тысяч видов бактерий.

Адаптивные и врожденные иммунные клетки запускаются нарушением целостности кишечного барьера. Кроме того, выброс провоспалительных цитокинов в кровоток может привести к системному воспалению. Таким образом, проникновение воспалительных клеток, таких как нейтрофилы и лимфоциты, в слизистую оболочку кишечника может вызвать серьезное нарушение микробиоты кишечника.

Изменение состава микробиома кишечника, т. е. увеличение количества Campylobacter, Parabacteria,  Bacteroides ,  Bifidobacterium ,  Clostridium ,  Ruminococci , Rotella,  Corynebacterium Pseudomonas ,  Enterococcus и  Aspergillus и значительное снижение количества  Eubacterium ,  Faecalibacterium ,  Lachnospira и  Firmicutes . ,  влияет на результаты COVID-19 . Одно предыдущее исследование показало, что изменения в составе и функции микробиома кишечника влияют на дыхательные пути через общую иммунную систему слизистой оболочки. Дыхательный дисбактериоз также влияет на желудочно-кишечный тракт через иммунную регуляцию.     

SARS-CoV-2 вызывает ранние реакции нейтрализующих антител, включая периферическую экспансию плазмобластов иммуноглобулина А (IgA) с потенциалом самонаведения на слизистую оболочку, системный IgA и системный IgG. В одном из предыдущих исследований сообщалось, что ось кишечник-легкие играет важную роль в борьбе с COVID-19.

Другое исследование показало, что цитокины могут проникать в легкие через кровоток при воспалении кишечника. Это состояние значительно влияет на легочные иммунные реакции и воспаление.

Увеличение циркулирующих провоспалительных цитокинов также может повлиять на состав микробиома кишечника, что, в свою очередь, может повысить его проницаемость. Это может вызвать транслокацию патогенов и токсинов и, как следствие, усилить тяжесть заболевания и привести к полиорганной недостаточности.

Измененный микробиом кишечника и воспаление эпителия также могут усилить экспрессию рецептора ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2) в кишечнике, который в основном используется SARS-CoV-2 для проникновения в клетки.

В совокупности точные основные механизмы, связанные с общими желудочно-кишечными симптомами и COVID-19, остаются в значительной степени неизвестными.

Выводы

Некоторые пациенты с COVID-19 страдают желудочно-кишечными симптомами; однако эти побочные симптомы у пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, часто игнорируются. В будущем необходимо изучить желудочно-кишечные симптомы и изменения в микробиоте кишечника пациентов с COVID-19, поскольку воздействие на эти ткани может быть эффективным в борьбе с инфекцией.