Исследование показало, что человеческие нервные стволовые клетки, участвующие в формировании головного и спинного мозга, восприимчивы к SARS-CoV-2, включая омикрон-варианты BA.1 и BA.2. Учёные считают, что результат требует внимательного наблюдения за детьми, которые подверглись воздействию вируса до рождения.
Работой руководила Пру Тэлбот, профессор аспирантского отделения кафедры молекулярной, клеточной и системной биологии. Нервные стволовые клетки оказались значительно более уязвимыми для заражения псевдочастицами с шиповидным белком SARS-CoV-2, чем недифференцированные эмбриональные стволовые клетки человека. Такие частицы не способны размножаться и применяются для безопасного изучения механизмов инфекции.
«Наши данные ясно показывают, что человеческие нервные стволовые клетки легко заражаются псевдовирусом SARS-CoV-2, включая преобладающие в настоящее время варианты омикрона», — сказала Тэлбот. Эти клетки формируются из эктодермы — ранней эмбриональной ткани, из которой развивается центральная нервная система.
Инфекция на ранних этапах развития теоретически может быть связана с потерей беременности, тяжёлыми нарушениями формирования организма или менее заметными изменениями, которые не выявляются сразу после рождения. «Такие скрытые повреждения могут проявиться лишь спустя годы в виде трудностей с обучением, поведением или когнитивными функциями», — отметила постдокторант лаборатории Тэлбот и первый автор исследования Энн Сонг.
Передачу SARS-CoV-2 от матери плоду фиксировали в том числе в первом триместре. Дети, перенёсшие внутриутробное воздействие вируса, сейчас достигают возраста, когда можно оценивать возможные особенности нейроразвития; выводы учёных также согласуются с крупным исследованием медицинских записей, связавшим заражение матери с повышенным риском нейроразвивающего диагноза у ребёнка к трём годам. Для эксперимента исследователи превратили эмбриональные стволовые клетки человека в нервные, а затем подвергли их воздействию псевдочастиц.
Омикрон проникал в нервные клетки главным образом через эндоцитоз — процесс поглощения клеткой внешнего материала. Блокировка этого механизма соединением филипином снижала проникновение частиц примерно на 75–85%, а удаление поверхностного слоя сахарных молекул, напротив, увеличивало его в два-четыре раза. «Наши данные подчёркивают необходимость наблюдать за детьми, подвергшимися внутриутробному воздействию SARS-CoV-2, чтобы своевременно выявлять признаки нарушений работы центральной нервной системы», — заявила Сонг. При этом Тэлбот подчеркнула, что эксперимент не доказывает причинение неврологического вреда при беременности, а дальнейшие исследования должны установить, влияет ли инфекция на ранних стадиях на развитие мозга и каким образом. Как сообщила UC Riverside, исследование поддержали гранты и стипендии UCR, а также программа Tobacco-Related Disease Research Program.