Jak wynika z nowego badania prowadzonego przez naukowców z UCL i Wellcome Sanger Institute, istotne różnice w reakcji komórek nosa u młodych i starszych osób na wirusa SARS-CoV-2 mogą wyjaśniać, dlaczego dzieci zazwyczaj doświadczają łagodniejszych objawów COVID-19.

Badanie opublikowane w Mikrobiologia przyrodyskupiający się na wczesnych skutkach zakażenia SARS-CoV-2 na komórki będące pierwszym celem wirusów, czyli ludzkie komórki nabłonka nosa (NEC).

Komórki te zostały przekazane od zdrowych uczestników ze szpitala Great Ormond Street Hospital (GOSH), University College London Hospital (UCLH) i Royal Free Hospital, w tym od dzieci (0–11 lat), dorosłych (30–50 lat) i, po raz pierwszy, czasie, osoby starsze (powyżej 70 lat).

Komórki następnie hodowano przy użyciu specjalistycznych technik, co umożliwiło im przekształcenie się w różne typy komórek, które pierwotnie można znaleźć w nosie. Korzystając z technik sekwencjonowania RNA pojedynczych komórek, które umożliwiają naukowcom identyfikację unikalnych sieci genetycznych i funkcji tysięcy pojedynczych komórek, zespół zidentyfikował 24 różne typy komórek nabłonkowych. Kultury z każdej grupy wiekowej następnie zakażono pozornie lub zakażono SARS-CoV-2.

Naukowcy odkryli, że po trzech dniach NEC dzieci szybko zareagowały na SARS-CoV-2, zwiększając poziom interferonu (pierwszej linii obrony przeciwwirusowej organizmu) – ograniczając replikację wirusa. Jednakże to wczesne działanie przeciwwirusowe stawało się mniej wyraźne wraz z wiekiem.

Naukowcy odkryli również, że NEC pochodzące od osób starszych nie tylko wytwarzały bardziej zakaźne cząsteczki wirusa, ale także ulegały zwiększonemu złuszczaniu i uszkodzeniom komórek.

Silna odpowiedź przeciwwirusowa w NEC u dzieci może wyjaśniać, dlaczego u młodszych osób objawy są zazwyczaj łagodniejsze. Natomiast zwiększone uszkodzenia i większą replikację wirusa stwierdzone w NEC pochodzących od osób starszych można powiązać z większym nasileniem choroby obserwowanym u osób starszych.

Kierownik projektu, dr Claire Smith (profesor nadzwyczajny w Instytucie Zdrowia Dziecka UCL Great Ormond Street) powiedziała: „Nasze badania pokazują, jak rodzaj komórek w nosie zmienia się wraz z wiekiem i jak wpływa to na naszą zdolność do zwalczania SARS -Zakażenie CoV-2 może mieć kluczowe znaczenie w opracowaniu skutecznych terapii przeciwwirusowych dostosowanych do różnych grup wiekowych, zwłaszcza dla osób starszych, które są bardziej narażone na ciężki przebieg COVID-19.

Współstarsza autorka, dr Kerstin Meyer (Wellcome Sanger Institute), powiedziała: „Przeprowadzając zakażenia komórek nabłonkowych SARS-CoV-2 in vitro i badając odpowiedzi za pomocą sekwencjonowania pojedynczych komórek, uzyskujemy znacznie bardziej szczegółowe zrozumienie kinetykę infekcji wirusowych i dostrzeżemy duże różnice we wrodzonej odpowiedzi immunologicznej pomiędzy typami komórek.”

U dzieci zakażonych SARS-CoV-2 rzadko rozwija się niewydolność oddechowa, jednak ryzyko zgonu u zakażonych osób w wieku powyżej 85 lat pozostaje wysokie pomimo szczepień i poprawy możliwości leczenia.

Badanie podkreśla znaczenie uwzględniania wieku jako krytycznego czynnika zarówno w badaniach, jak i leczeniu chorób zakaźnych.

Współautor, dr Marko Nikolic (Wydział Medycyny UCL), powiedział: „To fascynujące, że kiedy pobierzemy komórki odpornościowe z próbek z nosa i pozostaną jedynie komórki nabłonka nosa wyhodowane na naczyniu, nadal będziemy w stanie zidentyfikować specyficzne dla wieku różnice w reakcji naszego organizmu na SARS-CoV-2 między osobami młodymi i starszymi, aby wyjaśnić, dlaczego dzieci są ogólnie chronione przed ciężkim przebiegiem Covid-19.”

Dr Smith dodał: „Zrozumienie różnic komórkowych na początku infekcji to dopiero początek. Mamy teraz nadzieję zbadać długoterminowe konsekwencje tych zmian komórkowych i przetestować interwencje terapeutyczne przy użyciu naszego unikalnego modelu hodowli komórkowej. Ten „złoty standard” ’ jest możliwy wyłącznie przy wsparciu naszych fundatorów i chęci uczestników do dostarczenia swoich próbek.

Zespół sugeruje, że przyszłe badania powinny uwzględniać wpływ starzenia się na reakcję organizmu na inne infekcje wirusowe.