В недавнем исследовании, опубликованном в Журнале клинической биохимии и питания , исследователи изучили связь между экспрессией рецептора ангиотензинпревращающего фермента-2 (ACE-2) и трансмембранной сериновой протеазы 2 ( TMPRSS2 ) в ткани языка и дисгевзией во время тяжелого острого состояния. инфекции респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV-2).

Фон

Исследования коронавирусной болезни 2019 года (COVID-19) показали, что рецепторы ACE-2 и сериновые протеазы играют важную роль в проникновении SARS-CoV-2 в клетки-хозяева. Белок шипа SARS-CoV-2 связывается с рецепторами ACE-2, и дальнейшее расщепление белка шипа сериновыми протеазами обеспечивает проникновение вирусной рибонуклеиновой кислоты (РНК) в цитозоль клетки-хозяина. 

Одним из часто встречающихся симптомов COVID-19 является дисгевзия или потеря вкуса. Недавние исследования слизистой оболочки полости рта выявили повышенную экспрессию рецепторов ACE-2 и TMPRSS2 в эпителии языка и слюне. Однако связь между экспрессией ACE-2 и сериновой протеазы и потерей вкуса во время инфекций SARS-CoV-2 еще предстоит изучить.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи использовали методы иммуноблоттинга и иммуногистохимии для определения экспрессии ACE-2 и TMPRSS2 в ткани языка человека и мыши.

Язык, поднижнечелюстные железы и почки были получены от самцов мышей, подвергшихся эвтаназии в возрасте пяти недель. Половину тканей фиксировали в фосфатно-буферном формалине для иммуногистохимического и гистологического анализа, а другую половину замораживали при -80°С для иммуноблоттинга.

С информированного согласия образцы человеческого языка были получены от пациентов с первичным раком языка, перенесших операцию. Неопухолевые участки языка фиксировали в формалине и заливали в парафин для иммуногистохимического исследования. Для иммуноблот-анализа использовали три свежих образца человеческого языка.

Фиксированные в парафине ткани разрезали и помещали на предметные стекла. Иммуноокрашивание проводили с использованием антител ACE-2 и TMPRSS2. Ткани гомогенизировали и лизировали с использованием лизирующего буфера после обработки ультразвуком для иммуноблоттинга. Концентрацию белка определяли с использованием набора для анализа белка и электрофореза в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия (SDS-PAGE). Иммуноблоты инкубировали с вторичными антителами ACE-2 и TMPRSS2, конъюгированными с пероксидазой хрена.

Полученные результаты

Результаты показали более высокую экспрессию рецепторов ACE-2 в многослойном плоском эпителии, периневрии и артериальной стенке ткани мышиного языка и просветной части слюнных желез по сравнению с аналогичными тканями из образцов человеческого языка. Однако экспрессия TMPRSS2 была выше в многослойном плоском эпителии ткани языка человека, слюнных железах, вкусовых сосочках и периневрии, чем в ткани мыши.

Результаты иммуноблота и результаты иммуногистохимии были схожими. Логистический регрессионный анализ был использован для анализа данных иммуногистохимии в зависимости от пола, возраста, поведения в отношении курения и употребления алкоголя. Результаты показали, что, хотя не было значительных различий в экспрессии рецепторов ACE-2 в ткани языка человека в зависимости от возраста, пола, употребления алкоголя или курения, экспрессия TMPRSS2 на языке была значительно повышена у женщин и лиц, употребляющих алкоголь. Привычка курить была связана с потенциальным увеличением экспрессии TMPRSS2.

Кроме того, оценка экспрессии ACE-2 и TMPRSS2 в других органах человека показала, что экспрессия ACE-2 высока в почках, яичках и тонком кишечнике, тогда как экспрессия TMPRSS2 повышается в тканях молочной железы, печени, почках и предстательной железе. .

По мнению авторов, более низкая экспрессия ACE-2 и более высокая экспрессия TMPRSS2 в ткани языка человека по сравнению с тканью языка мыши указывают на то, что восприимчивость к инфекциям SARS-CoV-2 больше связана с балансом между экспрессией ACE-2 и TMPRSS2 и не напрямую с уровнем экспрессии ACE-2. Исследования показали, что мыши менее восприимчивы к COVID-19, чем другие животные, что может быть связано с низкой экспрессией TMPRSS2 в ткани их языка.

Кроме того, исследование показало, что периневрий и вкусовые рецепторы человеческого языка экспрессируют более высокие уровни ACE-2 и TMPRSS2, чем другие области, что может указывать на связь с дисгевзией, с которой сталкиваются многие пациенты с COVID-19.

Выводы

Подводя итог, исследование изучило уровни рецептора ACE-2 и TMPRSS2 в ткани языка людей и мышей и обнаружило, что ткань языка мыши имеет более высокие уровни рецепторов ACE-2 и более низкую экспрессию TMPRSS2, чем ткань языка человека.

Употребление алкоголя и женский пол были связаны с более высокой экспрессией TMPRSS2 на языке, как и курение, хотя и потенциально. Более низкая восприимчивость мышей к инфекциям SARS-CoV-2 предполагает, что уровни ACE-2 сами по себе не определяют восприимчивость, а уровни TMPRSS2 играют роль в повышенном риске COVID-19. Авторы считают, что вероятность заражения SARS-CoV-2 может быть низкой, если экспрессия TMPRSS2 будет низкой, даже при высоком уровне рецептора ACE-2.

Наконец, исследование также показало связь между местами проникновения SARS-CoV-2 в ткани языка и потерей вкуса у пациентов с COVID-19, при этом во вкусовых сосочках и периневрии языка наблюдаются более высокие уровни TMPRSS2, чем в других тканях.