Текущая пандемия COVID-19 вызвана бета-коронавирусом тяжелого острого респираторного синдрома коронавируса 2 (SARS-CoV-2), вирусом с оболочечной одноцепочечной РНК с большим геномом длиной ~ 30 т.п.н. Известно, что он заражает как людей, так и животных. Недавнее исследование, проведенное учеными из Государственного университета Канзаса и Министерства сельского хозяйства США и опубликованное в сентябре 2020 года, показало — представляют ли укусы насекомых риск передачи SARS-CoV-2 людям или животным. после приема пищи с кровью, инфицированной корнавирусом.

Пути передачи SARS-CoV-2

Вирус SARS-CoV-2 в основном переносится через капли и аэрозоли от инфицированных людей напрямую или через загрязненные поверхности. Однако известно, что насекомые переносят множество заболеваний к человеку, физически перенося патогены и выступая в качестве хозяев на протяжении части своего жизненного цикла.

Передают ли вирус насекомые-переносчики?

Оба более ранних вируса, SARS-CoV и MERS-CoV, до сих пор не передавались насекомыми. Однако ученые задаются вопросом, могут ли они распространить нынешний вирус. Чтобы это произошло, патоген должен попасть в организм хозяина с кровью и вызвать инфекцию в средней кишке насекомого. Затем он должен иметь возможность добраться до слюнных желез и заразить их, чтобы во время следующего кормления хозяина он передал возбудителя новому хозяину.

Предыдущие исследования показали, что вирус не может реплицироваться у нескольких видов комаров; а именно Aedes aegypti, Aedes albopictus и Culex quinquefasciatus при введении в грудную клетку. Он не был обнаружен ни у комаров Culex, ни у Anopheles.

Возможная передача у мошек и комаров

Настоящее исследование — первое, в котором сообщается о подверженности трех важных видов насекомых-переносчиков инфекции SARS-CoV-2 через кровь, содержащую вирус — естественный путь заражения. Эти векторы включают мокрецов (Culicoides sonorensis) и двух важных человеческих векторов, Сх. tarsalis и Сх. Quinquefasciatus. Они также использовали четыре клеточные линии, полученные от четырех других насекомых: C. sonorensis (W8a), Ae. aegypti (C6 / 36), Сх. tarsalis (CxTrR2) и Cx. quinquefasciatus (HSU) для определения восприимчивости к SARS-CoV-2.

Исследования in vitro дают отрицательные результаты. Сначала исследователи подвергли клеточные линии насекомых вирусу in vitro в двух отдельных экспериментах. Супернатант культур клеток насекомых через 2, 4 и 8 дней после заражения добавляли к клеткам Vero. Никаких признаков цитопатического эффекта (ЦПЭ) ни в одной из клеток не было.

Исследования in vivo показывают вирусную РНК. Затем они позволили насекомым питаться зараженной кровью. Они обнаружили, что из 200 мошек 140 выжили в срок до 10 дней. При обследовании они обнаружили присутствие РНК SARS-CoV-2 у 85% мошек, при этом среднее значение Ct составило ~ 34. Контрольные мошки на 10-й день единогласно не показали никаких признаков вирусной РНК.

Среди 100 Сх. tarsalis, питавшиеся инфицированной кровью, только 48 были живы на 10-й день, а 17% были положительны на вирусную РНК при среднем значении Ct ~ 31. Ни один из контролей не был положительным, 100 Сх. quinquefasciatus, питавшиеся инфицированной кровью, примерно такое же количество (47) дожило до 10 дня, и половина из них имела вирусную РНК со средним значением Ct ~ 34.

Инфекционный вирус не восстановлен

На следующем этапе они гомогенизировали ткани насекомых и последовательно инкубировали их на клетках Vero. У мошек не наблюдалось CPE даже при трех последовательных пассажах. Отсутствие вируса подтверждали путем тестирования первого и третьего пассажей иммунофлуоресцентным анализом (IFA). Контрольные клетки дали положительный результат по ИФА. Контрольные мошки были отрицательными как для IFA, так и для инкубации. Такой же результат был получен для шести объединенных образцов ткани из контрольного Сх. Тарсалис и Сх. quinquefasciatus после кормления их инфицированной кровью с помощью VI и IFA.

Важно понимать, что насекомое заразится только в том случае, если вирусные частицы попадают в кровоток хозяина во время кормления. Известно, что некоторые инфицированные люди проявляют виремию, в отличие от большинства протестированных на данный момент животных моделей. Исключение составляют хомяки, у которых обычно развивается виремия. Это указывает на необходимость контролируемых исследований передачи членистоногих, чтобы понять степень риска и помочь разработать надежные эпидемиологические модели заболевания. Это важно при разработке стратегий общественного здравоохранения.

Важность и значение

Исследователи отмечают, что их результаты согласуются с более ранними исследованиями, исключающими роль комаров Aedes в передаче вируса, поскольку эта клеточная линия не позволяла вирусу реплицироваться. Они также сообщают, что различные другие клеточные линии, происходящие от нескольких видов Culex и одного вида Culicoides, также не поддерживают эту инфекцию. Важно отметить, что они использовали естественный способ инокуляции (кровяная мука с добавлением вируса) для определения восприимчивости, что повысило актуальность исследования. Более того, использование этого пути учитывает квазивидовые характеристики этого вируса. Вирусы должны преодолевать несколько генетических препятствий и барьеров естественного отбора, чтобы успешно размножаться и передаваться насекомыми. Сначала они попадают с кровяной мукой, затем они должны установить инфекцию в клетках средней кишки, размножиться, а затем попасть в гемоцеле, где они должны выжить, достичь слюнных желез. Это последний шаг перед их высвобождением со слюной во время следующего приема крови.

РНК-вирусы по своей природе являются квазивидовыми и естественным отбором, которые способствуют их заражению и репликации у насекомых, чтобы сформировать конкретную популяцию с повышенной приспособленностью к этому типу хозяина. Эти изменения могут привести к образованию биотипов вируса, которые имеют более высокую инфекционность для клеток слюнных желез и которые вводятся в большем количестве со слюной инфицированного насекомого.

Исследователи также сообщают, что вирусная РНК оставалась обнаруживаемой в течение 10 дней после приема пищи с кровью, но инфекционные вирусные частицы не были извлечены с помощью трех последовательных пассажей на подходящей культуре клеток. Они пришли к выводу: «Виды насекомых-переносчиков, которые как известно, передают патогены животных и человека, использованные в этом исследовании, невосприимчивы к инфекции SARS-CoV-2 в экспериментальных условиях и следовательно, не играют роли в передаче SARS-CoV- 2».