การสูญเสียกลิ่นอย่างต่อเนื่องหลังจาก COVID-19 ซึ่งเกี่ยวข้องกับการแสดงออกของยีนเยื่อบุผิวที่เปลี่ยนแปลงไป

ในการศึกษาล่าสุดที่โพสต์ไปที่ bioRxiv* เซิร์ฟเวอร์การพิมพ์ล่วงหน้า นักวิจัยดำเนินการจุลกายวิภาคของเยื่อบุผิวรับกลิ่น (OE) สำหรับการวัดการสูญเสียกลิ่นในผู้ป่วยที่มีอาการหลังเฉียบพลันของการติดเชื้อ coronavirus 2 (SARS-CoV-2) โรคระบบทางเดินหายใจเฉียบพลันรุนแรง (PASC)

การศึกษา: การสูญเสียกลิ่นอย่างต่อเนื่องหลังโควิด-19 เกี่ยวข้องกับการอักเสบแทรกซึมและการแสดงออกของยีนเยื่อบุผิวที่รับกลิ่นที่เปลี่ยนแปลงไป  เครดิตภาพ: megafpp/Shutterstock
การศึกษา: การสูญเสียกลิ่นอย่างต่อเนื่องหลังโควิด-19 เกี่ยวข้องกับการอักเสบแทรกซึมและการแสดงออกของยีนเยื่อบุผิวที่รับกลิ่นที่เปลี่ยนแปลงไป เครดิตภาพ: megafpp/Shutterstock

พื้นหลัง

จากการศึกษาพบว่า OE ซึ่งเป็นที่ตั้งของเซลล์ sustentacular ด้วย เนื่องจากเป็นตำแหน่งที่มีการติดเชื้อ SARS-CoV-2 ในโพรงจมูก การศึกษาในสัตว์แสดงว่าการสูญเสีย ความผิดปกติ หรือการอักเสบในเซลล์เหล่านี้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงการแสดงออกของยีนชั่วคราวในเซลล์ประสาทรับกลิ่น (OSNs) หรือการเปลี่ยนแปลงในชั้นเมือกที่อยู่รอบเซลล์ประสาท โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ตัวรับกลิ่น (ORs) ที่ซ้อนกันอยู่ภายในเซลล์ประสาทตาจะตรวจจับกลิ่นที่ระเหยได้

ในผู้ป่วยโรคโคโรนาไวรัส 2019 (โควิด-19) ส่วนใหญ่ การสูญเสียการดมกลิ่นชั่วคราวที่เรียกว่าอะโนสเมีย (anosmia) จะได้รับการฟื้นฟูเมื่อไวรัสหายไป ต่อจากนั้น เซลล์พื้นฐานที่เกี่ยวกับระบบประสาทจะสร้างประชากรเซลล์ที่ยืนยาวขึ้นใหม่ ฟื้นฟูการทำงานของการดมกลิ่นที่บกพร่อง อย่างไรก็ตาม ในผู้ป่วยบางราย การสูญเสียกลิ่นอาจเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องหลังการฟื้นตัว ดังนั้นจึงเป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะพิจารณาว่าอะไรป้องกันการฟื้นตัวจากภาวะโลหิตจางในผู้ป่วย PASC บางราย

จนถึงปัจจุบัน การศึกษาที่ใช้กรดไรโบนิวคลีอิกเซลล์เดียว (RNA)-การจัดลำดับ (sc-RNA-seq) สำหรับการตรวจเนื้อเยื่อรับกลิ่นที่ได้รับจากผู้ป่วย PASC โดยตรงนั้นยังมีน้อย

เกี่ยวกับการศึกษา

ในการศึกษานี้ นักวิจัยได้ตรวจสอบตัวอย่างชิ้นเนื้อ OE จากผู้ป่วย PASC ที่มีความผิดปกติของการดมกลิ่นเป็นเวลานานกว่า 4 เดือนโดยใช้ sc-RNA-seq และ immunohistochemistry (IHC) เพื่อระบุการเปลี่ยนแปลงการถอดรหัสที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของ PASC-olfactory

พวกเขาประเมินการทำงานของการดมกลิ่นด้วยการทดสอบการระบุกลิ่น (SIT) เพื่อยืนยันภาวะ hyposmia ตัวอย่างสำหรับ scRNA-seq ประกอบด้วย PASC hyposmics หกชุด โดยห้ารายการเป็นเพศหญิง และอีกหนึ่งรายการเป็นเพศชายในกลุ่มอายุ 22-58 ปี

สำหรับการสอบวิเคราะห์ไซโตไคน์/เคโมไคน์ กลุ่มที่แยกจากกันประกอบด้วย 15 PASC hyposmics และกลุ่มควบคุมปกติ 13 กลุ่มได้บริจาคเมือกแหว่งจมูก สิ่งที่น่าสนใจคือ เยื่อบุผิวทางเดินหายใจภายในบริเวณช่องรับกลิ่นประกอบด้วยประชากรหลายเซลล์ รวมถึงเซลล์คัดหลั่ง เซลล์ ciliated เซลล์ฐาน ต่อมใต้เยื่อเมือกของโบว์แมน เซลล์สโตรมอล และเซลล์ภูมิคุ้มกัน

ทีมงานแยกชิ้นเนื้อและประมวลผลการระงับเซลล์ที่มีชีวิตสำหรับ scRNA-seq เพื่อตรวจสอบสถานะของเซลล์ทั้งหมดและโปรไฟล์การถอดรหัส พวกเขายืนยันการกระจายตัวของเซลล์รับกลิ่น ทางเดินหายใจ และภูมิคุ้มกันโดยใช้แผนภาพการประมาณการประมาณค่าชุดเดียวกัน (UMAP) ในทำนองเดียวกัน การวิเคราะห์เวลาเทียมยืนยันการแสดงออกของยีนในความสัมพันธ์ในสายเลือด OE และ OE

ผลการศึกษา

ผู้เขียนสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงในการถอดรหัสยีนหลายตัวที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของการรับกลิ่นในกลุ่มเซลล์ประสาทจาก PASC hyposmics นอกจากนี้ พวกเขายังสังเกตเห็นการทำงานที่ลดลงของ adenylyl cyclase (ADCY3) ซึ่งเป็นโปรตีนที่จับคู่กับ OR กับศักยภาพในการดำเนินการ

แม้ว่าเซลล์ประสาทรับความรู้สึกรับกลิ่นที่ปรับให้เป็นมาตรฐานของทีม (OSN) จะนับจำนวนเซลล์ที่ยืนยาวในตัวอย่าง hyposmic ของ PASC แต่ตัวอย่าง PASC นั้นไม่แตกต่างกันในความถี่ของเซลล์ที่แสดง OR ระดับการแสดงออกของยีน OR หรือการกระจายไปทั่ว OSN เมื่อเปรียบเทียบกับกลุ่มควบคุม . การลดการเลือกหมายเลข OSN ทำให้เกิดความเป็นไปได้ที่การเปลี่ยนแปลงที่เกี่ยวข้องกับ PASC ในหมายเลขเซลล์ OSN อาจส่งผลต่อการเปลี่ยนแปลงของกลิ่นอย่างต่อเนื่อง

นักวิจัยระบุเซลล์ sustentacular คุณภาพสูง 780 เซลล์จากตัวอย่าง PASC hyposmic หรือกลุ่มควบคุม โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เซลล์เหล่านี้แสดง UDP Glucuronosyltransferase Family 2 Member A1 Complex Locus (UGT2A1) อย่างชัดเจน ซึ่งเป็นยีนที่แสดงความเสี่ยงของการสูญเสียการดมกลิ่นใน COVID-19 ผ่านการศึกษาการเชื่อมโยงทั่วทั้งจีโนม

ในทำนองเดียวกัน การวิเคราะห์การแสดงออกของยีนแบบดิฟเฟอเรนเชียลตรวจสอบการเปลี่ยนแปลงการถอดรหัสระหว่าง PASC และเซลล์ควบคุมการเจริญเติบโต การวิเคราะห์การเสริมสมรรถนะชุดยีนประเมินการเปลี่ยนแปลงมากกว่า 0.6 log2 เท่าในการถอดเสียงที่ควบคุมใน PASC hyposmics ซึ่งบ่งชี้ถึงการเกิดขึ้นของกระบวนการทางชีววิทยาหลายอย่าง รวมถึงการส่งสัญญาณอินเตอร์เฟอรอนและการนำเสนอแอนติเจน

เมื่อรวมกัน ผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นว่าเซลล์ sustentacular ตอบสนองต่อไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบในสภาพแวดล้อมจุลภาคมากกว่าที่จะโดยตรงต่อการติดเชื้อ SARS-CoV-2

การวิเคราะห์ของ IHC ได้ตรวจสอบการค้นพบเหล่านี้เพิ่มเติม ผู้เขียนใช้แอนติบอดีต้านนิวรอน beta-III tubulin (TUJ1) เพื่อย้อม OSN somata และ neurites ที่ยังไม่บรรลุนิติภาวะ สองภูมิภาคในตัวอย่าง hyposmic หลังโควิด-19 แสดงรูปแบบการติดฉลากที่ผิดปกติ ในขณะที่เซลล์หนึ่งแสดงเซลล์ที่ยืนยาวเหมือนเดิม แต่มีเซลล์ประสาทเพียงไม่กี่เซลล์ อีกเซลล์หนึ่งแสดงเซลล์ประสาทที่ไม่เป็นระเบียบและฉลากที่ห้อยเป็นหย่อม

บทสรุป

การศึกษาในปัจจุบันเป็นการศึกษาชิ้นแรกที่ตรวจสอบชิ้นเนื้อรับกลิ่นจากผู้ป่วย PASC hyposmic ที่มีความผิดปกติของการดมกลิ่นเป็นเวลานานอย่างน้อย 4 เดือนหลังโควิด-19 และทำการวัดความเสียหายที่เกิดจากโควิด-19 ภายใน OE ของมนุษย์ตามวัตถุประสงค์ ผลลัพธ์แสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ภูมิคุ้มกัน – ปฏิกิริยาระหว่าง OE ซึ่งมีแนวโน้มว่าจะเปลี่ยนแปลงการทำงานของเซลล์ sustentacular และ OSNs ซึ่งจะช่วยอธิบายความผิดปกติทางประสาทสัมผัส ซึ่งรวมถึงภาวะปกติ ภาวะ hyposmia และ parosmia นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงการทรานสคริปต์ของ OSN ชี้ให้เห็นสัญญาณที่ไม่ใช่เซลล์-อิสระที่อยู่เบื้องล่างอย่างต่อเนื่อง

ตำแหน่งของ OE ดูเหมือนจะเหมาะสำหรับการจัดส่งยาเฉพาะที่ ดังนั้น ข้อมูลเชิงลึกด้านกลไกที่จัดทำโดยการศึกษานี้สามารถช่วยพัฒนากลยุทธ์การรักษาแบบใหม่ที่อาจเกิดขึ้นได้ เช่น การเลือกบล็อกเซลล์ภูมิคุ้มกันที่ก่อให้เกิดการอักเสบในท้องถิ่น และการเริ่มต้นการแทรกแซงทางการแพทย์อย่างทันท่วงที

*ประกาศสำคัญ

bioRxiv ตีพิมพ์รายงานทางวิทยาศาสตร์เบื้องต้นที่ไม่ได้รับการตรวจสอบโดยเพื่อน ดังนั้น ไม่ควรถือเป็นข้อสรุป แนวทางการปฏิบัติทางคลินิก/พฤติกรรมที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพ หรือถือว่าเป็นข้อมูลที่เป็นที่ยอมรับ

.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*