Особенности патологии дыхательной системы у сирийских хомяков (Mesocricetus auratus) при инфекции вирусом SARS-CoV-2 (Coronaviridae: Coronavirinae: Betacoronavirus: Sarbecovirus)
- Авторы: Чепур С.В.1, Алексеева И.И.1, Владимирова О.О.1, Мясников В.А.1, Тюнин М.А.1, Ильинский Н.С.1, Никишин А.С.1, Шевченко В.А.1, Смирнова А.В.1
-
Учреждения:
- ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации
- Выпуск: Том 66, № 6 (2021)
- Страницы: 442-451
- Раздел: ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
- URL: https://ogarev-online.ru/0507-4088/article/view/118216
- DOI: https://doi.org/10.36233/0507-4088-63
- ID: 118216
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Введение. На сегодняшний день в связи с необходимостью проведения доклинических исследований препаратов, предназначенных для профилактики и лечения новой коронавирусной инфекции COVID-19, важной задачей представляется верификация гистологических изменений дыхательной системы на экспериментальных моделях у лабораторных животных, в частности у сирийских (золотистых) хомяков (Mesocricetus auratus).
Цель работы – исследование патологических изменений лёгких применительно к биологической модели инфекции, вызываемой вирусом SARS-CoV-2 (Coronaviridae: Coronavirinae: Betacoronavirus; Sarbecovirus), у сирийских хомяков.
Материал и методы. Самцов сирийских хомяков массой 80–100 г заражали путём интраназального введения культуры с содержанием возбудителя 4 × 104 ТЦД50/мл (ТЦД – тканевая цитопатическая доза). Эвтаназию животных проводили на 3, 7 и 14 сут с регистрацией гравиметрических показателей. Содержание вируса в лёгких определяли методом полимеразной цепной реакции (ПЦР). Гистологические препараты ткани правого лёгкого и трахеи окрашивали гематоксилином и эозином, а также по Маллори.
Результаты и обсуждение. У инфицированных SARS-CoV-2 животных через 3 сут после заражения определяли максимальные значения репликативной активности вируса в лёгочной ткани. Спустя 7 сут на фоне снижения количественного содержания инфекционного агента в тканях лёгкого выявляли патологически значимое увеличение гравиметрических показателей органа. В период 3–14 сут после заражения в гистологической картине лёгких наблюдали развитие воспалительного процесса, характеризовавшегося последовательной сменой инфильтративно-пролиферативных, отёчно-макрофагальных и фибробластических изменений. Установлено, что начальные изменения эпителия дыхательных путей могут протекать без паранекротического интерстициального воспаления, тогда как при формировании множественного поражения лёгочной паренхимы повреждения эпителия бронхиол и ацинарных ходов могут иметь вторичный характер. В качестве патоморфологического признака, характерного для инфекции SARS-CoV-2 у данного вида, отмечено появление эпителиоидных крупноклеточных форм метаплазированного эпителия, формирующих псевдоацинарные структуры.
Заключение. В результате исследования описаны особенности патологии дыхательной системы у сирийских хомяков на экспериментальной модели инфекции SARS-CoV-2. Полученные данные имеют практическое значение как референтные и могут быть использованы при проведении доклинических исследований по оценке эффективности вакцинных препаратов и лекарственных средств.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
С. В. Чепур
ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-5324-512X
195043, Санкт-Петербург, Россия
РоссияИ. И. Алексеева
ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-0924-9158
195043, Санкт-Петербург, Россия
РоссияО. О. Владимирова
ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-8703-6799
195043, Санкт-Петербург, Россия
РоссияВ. А. Мясников
ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-7232-4678
195043, Санкт-Петербург, Россия
РоссияМ. А. Тюнин
ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-6974-5583
195043, Санкт-Петербург, Россия
РоссияН. С. Ильинский
ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0001-7406-753X
195043, Санкт-Петербург, Россия
РоссияА. С. Никишин
ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации
Автор, ответственный за переписку.
Email: nikishin1664@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-1372-369X
Никишин Александр Сергеевич, научный сотрудник
195043, Санкт-Петербург, Россия
РоссияВ. А. Шевченко
ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0002-6984-2914
195043, Санкт-Петербург, Россия
РоссияА. В. Смирнова
ФГБУ «Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины» Министерства обороны Российской Федерации
Email: fake@neicon.ru
ORCID iD: 0000-0003-0483-5032
195043, Санкт-Петербург, Россия
РоссияСписок литературы
- Чепур С.В., Плужников Н.Н., Чубарь О.В., Бакулина Л.С., Литвиненко И.В., Макаров В.А., и др. Респираторные РНК-вирусы: как подготовиться к встрече с новыми пандемическими штаммами. Успехи соврем. биологии. 2020; 140(4): 359–77. https://doi.org/10.31857/S0042132420040043
- Bradley B.T., Maioli H., Johnston R., Chaudhry I., Fink S.L., Xu P.H., et al. Histopathology and ultrastructural findings of fatal COVID-19 infections in Washington State: a case series. Lancet. 2020; 396(10247): 320–32. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)31305-2
- Чучалин А.Г. COVID-19 пневмония: лекция для студентов ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова»; 2020. Available at: https://youtu.be/hTVZSwa7X5c (accessed October 14, 2021).
- Becker R.C. COVID-19-associated vasculitis and vasculopathy. J. Thromb. Thrombolysis. 2020; 50(3): 499–511. https://doi.org/10.1007/s11239-020-02230-4
- Calabrese F., Pezzuto F., Fortarezza F., Hofman P., Kern I., Panizo A., et al. Pulmonary pathology and COVID-19: lessons from autopsy. The experience of European Pulmonary Pathologists. Virchows Arch. 2020; 477(3): 359–72. https://doi.org/10.1007/s00428-020-02886-6
- Tian S., Hu W., Niu L., Liu H., Xu H., Xiao S.Y. Pulmonary pathology of early-phase 2019 novel coronavirus (COVID-19) pneumonia in two patients with lung cancer. J. Thorac. Oncol. 2020; 15(5):700–4. https://doi.org/10.1016/j.jtho.2020.02.010
- Li M., Lei P., Zeng B., Li Z., Yu P., Fan B., et al. Coronavirus Disease (COVID-19): Spectrum of CT findings and temporal progression of the disease. Acad. Radiol. 2020; 27(5): 603–8. https://doi.org/10.1016/j.acra.2020.03.003
- Bernheim A., Mei X., Huang M., Yang Y., Fayad Z.A., Zhang N., et al. Chest CT findings in Coronavirus Disease-19 (COVID-19):Relationship to duration of infection. Radiology. 2020; 295(3):685–91. https://doi.org/10.1148/radiol.2020200463
- Pan F., Ye T., Sun P., Gui S., Liang B., Li L., et al. Time course of lung changes at chest CT during recovery from Coronavirus Disease 2019 (COVID-19). Radiology. 2020; 295(3): 715–21. https://doi.org/10.1148/radiol.2020200370
- Liu H., Liu F., Li J., Zhang T., Wanga D., Lan W. Clinical and CT imaging features of the COVID-19 pneumonia: Focus on pregnant women and children. J. Infect. 2020; 80(5): e7–13. https://doi.org/10.1016/j.jinf.2020.03.007
- Meng H., Xiong R., He R., Weichen L., Bo H., Lin Z., et al. CT imaging and clinical course of asymptomatic cases with COVID-19 pneumonia at admission in Wuhan, China. J. Infect. 2020; 81(1):e33–9. https://doi.org/10.1016/j.jinf.2020.04.004
- Mohanty S.K., Satapathy A., Naidu M.M., Mukhopadhyay S., Sharma S., Barton L.M., et al. Severe acute respiratory syndrome coronavirus-2 (SARS-CoV-2) and coronavirus disease 19 (COVID-19) – anatomic pathology perspective on current knowledge. Diagn. Pathol. 2020; 15(1): 103. https://doi.org/10.1186/s13000-020-01017-8
- Iba T., Connors J.M., Levy J.H. The coagulopathy, endotheliopathy, and vasculitis of COVID-19. Inflamm. Res. 2020; 69(12): 1181–9. https://doi.org/10.1007/s00011-020-01401-6
- Zhang H., Zhou P., Wei Y., Yue H., Wang Y., Hu M., et al. Histopathologic changes and SARS-CoV-2 immunostaining in the lung of a patient with COVID-19. Ann. Intern. Med. 2020; 172(9): 629–32. https://doi.org/10.7326/M20-0533
- Varga Z., Flammer A.J., Steiger P., Haberecker M., Andermatt R., Zinkernagel A.S., et al. Endothelial cell infection and endotheliitis in COVID-19. Lancet. 2020; 395(10234): 1417–8. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(20)30937-5
- Jain A. COVID-19 and lung pathology. Indian J. Pathol. Microbiol. 2020; 63(2): 171–2. https://doi.org/10.4103/IJPM.IJPM_280_20
- Rizzo P., Vieceli Dalla Sega F., Fortini F., Marracino L., Rapezzi C., Ferrari R., et al. COVID-19 in the heart and the lungs: could we «Notch» the inflammatory storm? Basic Res. Cardiol. 2020; 115(3):31. https://doi.org/10.1007/s00395-020-0791-5
- Nicolai L., Leunig A., Brambs S., Kaiser R., Weinberger T., Weigand M., et al. Immunothrombotic dysregulation in COVID-19 pneumonia is associated with respiratory failure and coagulopathy. Circulation. 2020; 142(12): 1176–89. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.120.048488
- Sun R., Liu H., Wang X. Mediastinal emphysema, giant bulla, and pneumothorax developed during the course of COVID-19 pneumonia. Korean J. Radiol. 2020; 21(5): 541–4. https://doi.org/10.3348/kjr.2020.0180
- Rosenke K., Meade-White K., Letko M., Clancy C., Hansen F., Liu Y., et al. Defining the Syrian hamster as a highly susceptible preclinical model for SARS-CoV-2 infection. Emerg. Microbes Infect. 2020; 9(1): 2673–84. https://doi.org/10.1080/22221751.2020.1858177
- Imai M., Iwatsuki-Horimoto K., Hatta M., Loeber S., Halfmann P.J., et al. Syrian hamsters as a small animal model for SARS-CoV-2 infection and countermeasure development. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2020; 117(28): 16587–95. https://doi.org/10.1073/pnas.2009799117
Дополнительные файлы
