Инфекция SARS-CoV-2 внутреннего уха

Вирусные инфекции являются частой причиной потери слуха и вестибулярной дисфункции. Вирусы, которые, как известно, вызывают аудиовестибулярную дисфункцию, включают представителей Herpesviridae (цитомегаловирус, вирус простого герпеса, вирус ветряной оспы, вирус Эпштейна-Барр), Paramyxoviridae (вирусы парагриппа, вирус эпидемического паротита, вирус кори), вирусы полиомиелита, вирусы гепатита, вирус иммунодефицита человека, вирус краснухи и вирусы гриппа). 

Предполагаемые механизмы вызванной вирусом нейросенсорной тугоухости, шума в ушах, головокружения включают: прямое вторжение и повреждение структур внутреннего уха, включая кортиев орган и преддверно-улитковый нерв ; иммуноопосредованное повреждение и воспаление, включая нейровоспаление и реактивацию латентного вируса во внутреннем ухе. Кроме того, вирусы могут инфицировать среднее ухо и обычно вызывают кондуктивную потерю слуха из-за выпота в среднем ухе. Хотя коронавирусы являются частой причиной инфекции среднего уха , их роль в инфекции внутреннего уха систематически не изучалась.

Сенсорные симптомы, включая потерю вкуса и обоняния, иногда сопровождают COVID-19. Ранее сообщалось о симптомах нарушения слуха и равновесия, связанных с COVID-19, но они не были тщательно изучены (PMID: 32735466, PMID: 32519994). 

Группа исследователей во главе с Drs. Lee Gehrke из Массачусетского технологического института и Konstantina Stankovic исследовали симптомы нарушения слуха, вестибулярную дисфункцию и шум в ушах у пациентов с COVID-19. Они также изучили ткани и клетки внутреннего уха, чтобы определить воздействие вируса.  Результаты появились в журнале  Communications Medicine 29 октября 2021 года (https://www.nature.com/articles/s43856-021-00044-w).

Исследователи выявили десять пациентов с COVID-19, у которых после заражения развилась потеря слуха. Потеря слуха варьировала от легкой до глубокой. Девять пациентов также испытывали шум в ушах, звон или жужжание в одном или обоих ушах. Шесть пациентов испытывали головокружение, ощущение внезапного вращения. Время появления симптомов предполагает корреляцию между инфекцией COVID-19 и потерей слуха.

Чтобы выяснить, как COVID-19 может вызывать эти симптомы, команда собрала ткани внутреннего уха у пациентов, перенесших операцию по лечению сильного головокружения. Ни у одного из этих доноров не было COVID-19. 

Для заражения SARS-CoV-2 необходимы определенные белки на поверхности клеток хозяина. Ткань внутреннего уха взрослого человека коэкспрессирует рецептор ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2) для вируса SARS-CoV-2, а также трансмембранную протеазу серин 2 (TMPRSS2) и кофакторы FURIN, необходимые для проникновения вируса. Исследователи обнаружили эти белки на двух типах клеток внутреннего уха — волосковых и шванновских клетках. Первые ощущают звуковые волны для слуха и движения для поддержания равновесия. Последние обеспечивают электрическую изоляцию нервных клеток. SARS-CoV-2 может заразить оба этих типа клеток в лаборатории.

Итак, команда разработала модели тканей внутреннего уха, которые они могли использовать для дальнейших исследований. Они взяли клетки кожи человека, которые были перепрограммированы в стволовые клетки. Затем они направили стволовые клетки на развитие в предшественники либо волосковых, либо шванновских клеток. 

Как и образцы внутреннего уха человека, эти клетки содержали белки, необходимые для заражения SARS-CoV-2. SARS-CoV-2 инфицировал предшественники волосковых клеток и, в меньшей степени, предшественников шванновских клеток.

Команда получила аналогичные результаты в экспериментах на органоидах внутреннего уха. Это трехмерные ткани, созданные из стволовых клеток. Они имитируют не только типы клеток внутреннего уха, но и их пространственную организацию и функции. Волосковые и шванновские клетки в этих органоидах содержали белки, необходимые для заражения SARS-CoV-2. Вирус смог заразить клетки, подобные волосковым клеткам, в органоидах.

В совокупности эти результаты указывают на то, что инфекция внутреннего уха, вызванная SARS-CoV-2, является причиной аудиовестибулярных проблем, связанных с COVID-19.

Возможные пути проникновения SARS-CoV-2 во внутреннее ухо:

Стрелки указывают потенциальные пути через нос и обонятельные отверстия (OF) в центральную нервную систему; через эндолимфатический мешок (ЭС); через лабиринтную артерию (LA), чтобы в конечном итоге достичь сосудистой полоски; через мембраны круглого окна (RW) и овального окна (OW), которые вирус может достичь через евстахиеву трубу (ET) или наружный слуховой проход (EAC), среднее ухо и сосцевидный отросток. Диаграмма на этом рисунке была нарисована Крисом Гралаппом и воспроизводится с его разрешения.

Известно, что развивающееся внутреннее ухо чувствительно к врожденным вирусным инфекциям: врожденный цитомегаловирус (ЦМВ) является причиной до 30% врожденной потери слуха; вертикальная передача вируса краснухи, теперь, к счастью, редкая, когда-то была еще одной основной причиной врожденной глухоты; серия случаев также указывает на связь между врожденной инфекцией, вызванной вирусом Зика, и нарушениями слуха. Исследовательская модель in vitro вирусной инфекции слуховых клеток-предшественников создает платформу, которую можно использовать в будущих исследованиях других вирусов, которые, как известно, вызывают потерю слуха в процессе развития, в том числе связанную с ЦМВ и вирусом Зика. Опираясь на выявленные данные целесообразно более тщательно следить за слухом у детей, родившихся во время пандемии COVID-19.

Врач Кузнецова Татьяна Александровна и  Команда White Product  желают вам здоровья!