COVID-19 приводит к потере обоняния из-за активности иммунных клеток, которые вмешиваются в работу важных для восприятия запаха генов. К такому выводу пришла команда исследователей под руководством специалистов Нью-Йоркского и Колумбийского университетов. Статья ученых [1] опубликована в журнале Cell.
Потеря обоняния или нарушение восприятия запахов — характерная черта COVID-19. В большинстве случаев всё приходит в норму в течение нескольких недель, но более чем у 12% пациентов искаженное восприятие запахов или неспособность их чувствовать сохраняются месяцами. Более ранние исследования связывали нарушения с прямым поражением обонятельного нерва, однако это лишь одна из версий.
Чтобы понять, как COVID-19 приводит к нарушению обоняния, ученые исследовали 23 образца обонятельного эпителия людей, умерших от COVID-19. Также они заразили SARS-CoV-2 золотистых хомячков — млекопитающих, в большой степени полагающихся на обоняние, — и изучили их обонятельный эпителий тоже.
Как выяснилось, присутствие вирусных частиц вблизи нейронов в обонятельной ткани вызывает приток микроглии, Т-лимфоцитов и других иммунных клеток, противостоящих инфекции. Эти клетки вырабатывают цитокины, которые вмешиваются в активность генов, регулирующих работу обонятельных сенсорных нейронов. Таким образом, даже если вирус не проникает в сами клетки, их работа всё равно может оказаться нарушена из-за реакции иммунной системы, поясняют исследователи.
Изменение восприятия запахов, по-видимому, тоже связано с нарушением работы соответствующих генов. При слишком низкой транскрипции определенных обонятельных рецепторов обонятельные нейроны могут задействовать другую группу рецепторов, что приводит к искаженным ощущениям.
Дополнительно может ухудшать ситуацию снижение выработки фермента аденилатциклазы типа 3, который предположительно опосредует обнаружение запахов.
Если активность иммунных клеток ослабевает достаточно быстро, изменений не возникает или обоняние вскоре возвращается. Но в некоторых случаях цитокины продолжают вырабатываться на протяжении времени, достаточного для изменения активности генов и нарушения формирования обонятельных рецепторов.
В более ранних исследованиях эта же команда ученых показала, что обонятельные сенсорные нейроны, по-видимому, связаны с различными областями мозга. Поэтому длительная реакция иммунных клеток в полости носа в итоге может повлиять на мышление и переживание эмоций — а их нарушения тоже наблюдаются при затяжном течении COVID-19.
«Наши результаты дают первое механистическое объяснение потери обоняния при COVID-19 и того, как выявленные процессы могут быть причиной симптомов затяжного COVID-19, — отмечают исследователи. — Понимание того, что обоняние зависит от хрупких геномных взаимодействий между хромосомами, имеет важные последствия. Если экспрессия обонятельных генов прекращается каждый раз, когда иммунная система реагирует определенным образом, нарушая межхромосомные контакты, то потерю обоняния можно рассматривать как тревожный звонок, сигнализирующий до появления других симптомов, что COVID-19 повреждает ткани мозга. Также эта информация может послужить для разработки новых способов лечения».
Авторы работы отмечают, что не идентифицировали конкретные молекулы и сигнальные пути, связанные с нарушением обоняния. Хотя полученные результаты позволяют предположить, что аналогичные процессы могут происходить в разных областях мозга, чтобы выяснить это, необходимо более доскональное изучение обнаруженного механизма.
Кроме того, снижение активности генов, регулирующих распознавание запахов, было наглядно продемонстрировано лишь на хомяках — чтобы подтвердить аналогичные изменения у людей, необходимо было бы сначала изучить активность генов до заражения. Поэтому ученые не исключают, что могли вмешаться механизмы, специфические для грызунов.
В дальнейшем команда планирует выяснить (для начала на хомячках), позволит ли использование стероидов предотвратить потерю обоняния. Исследователи рассчитывают, что, уменьшив выработку цитокинов, стероиды позволят предотвратить снижение активности необходимых для обоняния генов.
Алла Салькова
1. Zazhytska M. et al. (2022) Non-cell autonomous disruption of nuclear architecture as a potential cause of COVID-19 induced anosmia, Cell. doi.org/10.1016/j.cell.2022.01.024