Коронавирус и офтальмология
Вспышка новой коронавирусной инфекции (COVID-19) в мире поставила много вопросов перед медицинской наукой и практикой, в том числе перед офтальмологией. Особенности клинического течения болезни с большим количеством тяжелых случаев и недоступность плановой медицинской помощи в условиях пандемии привели к недостаточно полному охвату пациентов с COVID-19 и всего населения офтальмологической помощью и недостаточному объему помощи. Следствием является малая изученность проблемы COVID-19 в офтальмологии, отсутствие полного понимания глазного пути передачи SARS-CoV-2, глазных проявлений, эффективных методов защиты, профилактики, диагностики, лечения заболевания, организации офтальмологической помощи в условиях эпидемии.
Коронавирус SARS-CoV-2
Коронавирусы представляют собой одноцепочечные оболочечные РНК-вирусы. Часть из них считается человеческими (HCoV-229E, HCoVNL63, HCoV-OC43 и HCoV-HKU1), они могут вызывать инфекции верхних дыхательных путей и простудные заболевания. Некоторые из коронавирусов имеют животное происхождение (SARS-CoV 2002, MERSCoV 2012, 019-nCoV/SARS-CoV-2), они также способны поражать человека и приводить к острой дыхательной недостаточности. SARS-CoV-2 настолько стремительно захватил весь мир, что Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) 11 марта 2020 г. объявила пандемию. Полногеномное секвенирование и биоинформационный анализ вируса обнаружили наличие у него типичных признаков, указывающих на принадлежность к семейству коронавирусов и филогенетической линии 2B бета-коронавирусов. Геномные последовательности SARS-CoV-2 и других бета-коронавирусов на 96% совпадают с SARS-подобным штаммом коронавируса летучей мыши BatCoVRaTG13. В организм человека вирус SARSCoV-2 попадает чаще всего воздушно-капельным или прямым путем при тесном контакте с зараженным человеком или объектом. На поверхности клеток эпителия дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта шиповидный S-белок оболочки вируса связывается с ангиотензинпревращающим ферментом 2 (ACE2) с последующим развитием цитопатических реакций, лежащих в основе клинических проявлений COVID-19 или бессимптомного течения. Клетки глазной поверхности, включая конъюнктиву, могут быть восприимчивыми к SARS-CoV-2 и служить входным порталом и резервуаром передачи вируса от человека к человеку. Во всех образцах, полученных из глаз посмертно, во время операций или рефракционной хирургии, иммуногистохимически выявлена экспрессия ACE2 (рецептор SARS-CoV-2) и TMPRSS2 (фермент, активирующий SARS-CoV-2) в конъюнктиве, лимбе и роговице, особенно в эпителии и substantia propria.
R.D. Jiang и соавторы предложили трансгенную (HFH4-hACE2) модель COVID-19 у мыши C3B6. У зараженных мышей развивались типичная интерстициальная пневмония и патология, сходная с пациентами COVID-19. Количественная оценка вируса выявила основным очагом инфекции легкие, также вирусная РНК у некоторых мышей была обнаружена в глазу, сердце и мозге. Вирус, идентичный полногеномной последовательности SARSCoV-2, удалось выделить из инфицированных тканей легких и головного мозга. По мнению авторов, мышь hACE2 может быть ценной моделью для тестирования потенциальных вакцин и терапевтических средств для профилактики тяжелой пневмонии. Для диагностики SARS-CoV-2 применяют метод полимеразной цепной реакции реального времени с обратной транскрипцией (ОТПЦР). Первый подтвержденный случай пан-бета-коронавируса удалось получить в образце промывных вод бронхов пациента с COVID-19.
Тестирование на ген RdRp (РНК-зависимой РНК-полимеразы/РНК-репликазы) и вариабельного гена S белка 2019-nCoV проводят с помощью специального набора для RTPCR. Определение специфических иммуноглобулинов IgM и IgG в сыворотке крови позволяет дифференцировать активную фазу и уже перенесенную инфекцию.
Китайские ученые X. Wang и соавт. разработали и предложили альтернативный метод обнаружения вируса, вызывающего COVID-19, основанный на обнаружении нуклеиновой кислоты вируса и отличающийся портативностью, простотой, чувствительностью и специфичностью. Метод CRISPR/Cas12a-NER является простым и надежным методом диагностики на месте, подходит для использования в больницах или других местах, положительный результат теста виден визуально по флюоресценции образца и требует всего 45 мин времени. Исследования подтвердили 100% согласие нового метода с методом ОТ-ПЦР (qPCR): коэффициент кappa (κ) равен 1,0 (p<0,001).
P. Moitra и соавторы сообщили о разработке экспресс-метода определения SARS-CoV-2 с получением результата уже через 10 мин, что может представлять интерес, в том числе для офтальмологов. Метод представляет собой колориметрический анализ на основе наночастиц золота (AuNPs), покрытых соответствующим образом разработанными тиол-модифицированными антисмысловыми олигонуклеотидами (ASOs), специфичными для N-гена (нуклеокапсидного фосфопротеина) SARS-CoV-2. При взаимодействии с РНК SARS-CoV-2 происходит изменение поверхностного плазмонного резонанса агломерата. Добавление РНКазы H в присутствии агломерата на основе AuNPs приводит к расщеплению нити РНК гибрида РНК-ДНК, что визуально проявляется образованием видимого осадка. Предел обнаружения метода составляет 0,18 нг/мкл вирусной нагрузки SARS-CoV-2.
R.S. Grajewski и соавторы при исследовании конъюнктивы 8 человек на наличие ACE2 методом обработки моноклональными антителами мыши против ACE2 человека и иммуногистохимии во всех образцах выявили иммунопозитивность в эпителии, которая отсутствовала в строме роговицы. Здоровых было 37,5% исследуемых, средний возраст их составлял 56 лет (от 8 недель до 78 лет). Половина исследуемых принимала ингибиторы АПФ или антагонисты рецепторов АПФ-II по поводу артериальной гипертензии, но никаких различий экспрессии АСЕ2 ни в одном случае не было выявлено, возможно в связи с малой выборкой.