ecodagЮг России: экология, развитиеSouth of Russia: ecology, development1992-10982413-0958State Institute of Applied Ecology of the Republic of Dagestan10.18470/1992-1098-2024-3-5ecodag-3221Research ArticleВИРУСОЛОГИЯVIROLOGYПатоморфологические изменения в тканях легкого сирийских хомяков при экспериментальном заражении SARS‐COV‐2Pathomorphological changes in the lung tissues of Syrian hamsters during experimental infection with SARS‐COV‐2https://orcid.org/0000-0002-6619-2135ШестопаловаЛ. В.ShestopalovaL. V.

Лидия В. Шестопалова, доктор биологических наук, профессор 

630090, г. Новосибирск, Новосибирская обл., ул. Пирогова, д. 2. Тел. +79059308065

Lidia V. Shestopalova, PhD in Biology, Professor 

2 Pirogova St, Novosibirsk region, Novosibirsk, 630090. Теl. +79059308065

lidia_v@list.ruhttps://orcid.org/0009-0003-0086-6859ЛиВ.LeeW.

Ван Ли 

Новосибирск 

Wang Lee

Novosibirsk

https://orcid.org/0000-0002-7403-3089ФилипповаА. Ю.FilippovaA. Yu.

Анастасия Ю. Филиппова

Новосибирск

Anastasia Yu. Filippova

Novosibirsk

https://orcid.org/0000-0002-5364-9159ФедотоваМ. С.FedotovaM. S.

Марина С. Федотова 

Новосибирск

Marina S. Fedotova 

Novosibirsk

https://orcid.org/0000-0002-3677-3668КононоваЮ. В.KononovaYu. V.

Юлия В. Кононова

Новосибирск

Yulia V. Kononova 

Novosibirsk

https://orcid.org/0000-0003-3945-5339ГуляеваМ. А.GulyaevaM. A.

Марина А. Гуляева 

Новосибирск

Marina A. Gulyaeva 

Novosibirsk

Новосибирский Государственный УниверситетРоссияNovosibirsk State UniversityRussian FederationНовосибирский Государственный Университет ; Федеральный Исследовательский Центр Фундаментальной и Трансляционной МедициныРоссияNovosibirsk State University ; Federal Research Centre for Fundamental and Translational MedicineRussian FederationФедеральный Исследовательский Центр Фундаментальной и Трансляционной МедициныРоссияFederal Research Centre for Fundamental and Translational MedicineRussian Federation2024211020241935562Copyright © Шестопалова Л.В., Ли В., Филиппова А.Ю., Федотова М.С., Кононова Ю.В., Гуляева М.А., 20242024Шестопалова Л.В., Ли В., Филиппова А.Ю., Федотова М.С., Кононова Ю.В., Гуляева М.А.Shestopalova L.V., Lee W., Filippova A.Y., Fedotova M.S., Kononova Y.V., Gulyaeva M.A.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ecodag.elpub.ru/ugro/article/view/3221

Новая коронавирусная инфекция COVID‐19, вызываемая вирусом SARS‐CoV‐2 – опасное респираторное заболевание. Целью исследования явилось изучение патоморфологических изменений в тканях легкого сирийских хомяков при инфицировании SARS‐CoV‐2, что необходимо для подбора адекватной терапии и профилактики данного заболевания.

Сирийских хомяков категории SPF, инфицировали штаммом SARS‐CoV‐ 2/human/RUS/Nsk‐FRCFTM‐1/2020) в дозе 5×105TCID50 вирусных частиц /животное. Из эксперимента животных выводили на 3, 6, 10, 14 и 21 сутки после инфицирования, извлекали легкие. Репликация вируса в легких определялась методом ОТ‐ПЦР в режиме реального времени с использованием коммерческих наборов. Часть органа стандартно обрабатывалась для гистологического исследования. Статистическая обработка полученных данных проведена с помощью программного обеспечения Statistics for Windows 10.

Во всех экспериментальных группах животных были выявлены специфические патологические изменения, характерные для течения воспалительного процесса. Степень выраженности патологических изменений и объем поражений легочных тканей варьировал в зависимости от этапа заболевания. Наиболее тяжелые поражения легких отмечены на 6–10 сутки, к 21 суткам наблюдался процесс восстановления.

Исследование показало, что патологические изменения в организме, вызванные экспериментальным заражением сирийских хомяков вирусом SARS‐CoV‐2, многогранны и сложны. В легких случаях наблюдаются отек легких и застойные явления, а в тяжелых случаях могут наблюдаться ателектазы и даже угроза для жизни. Наиболее тяжелые поражения отмечены на 6–10 сутки, к 21 суткам наблюдался процесс восстановления структуры органа.

The new coronavirus infection caused by SARS‐CoV‐2 is a dangerous respiratory disease. The aim of the investigation was to study the pathomorphological changes in lungs of Syrian hamsters infected with SARS‐CoV‐2 as is necessary for adequate therapy and prevention of the disease.

Syrian hamsters of the SPF category were infected intranasally with a dose of 5×105TCID50 SARS‐CoV‐2/human/RUS/Nsk‐FRCFTM‐1/2020). Animals were euthanised on days 3, 6, 10, 14 and 21 after infection and the lungs were collected. To determine virus replication real‐time RT‐PCR was used. The lungs was used for histological examination. Statistics was performed using Statistics for Windows 10 software.

Specific pathological lesions characterising the inflammatory process were detected in all groups of animals. The severity of pathological changes and the volume of lung tissue lesions varied depending on the stage of the disease. The most severe lesions were observed on days 6–10. By day 21, the process of organ structure restoration was noticed.

The study showed that pathological changes in the Syrian hamster’s lungs caused by experimental infection with the SARS‐CoV‐2 were multifaceted and complex. In mild cases, congestion and infiltration are observed, and in severe cases, atelectasis and pulmonary edema were life‐threatening. The most severe lesions in lungs were noted on days 6–10. By day 21, the process of restoration was observed. 

COVID‐19сирийские хомякилегкиепатогенезвоспалениеCOVID‐19Syrian hamsterslungspathogenesisinflammationИсследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 23‐64‐00005This study was funded by the RSF according to the research project No 23‐64‐00005.ReferencesCOVID‐19 Map — Johns Hopkins Coronavirus Resource Center. Accessed February 9, 2021. URL: https://coronavirus.jhu.edu/map.htmlCOVID‐19 Map – Johns Hopkins Coronavirus Resource Center. Accessed February 9, 2021. Accessed: https://coronavirus.jhu.edu/map.htmlWang D., Hu B., Hu C., Zhu F., Liu X., Zhang J., Wang B., Xiang H., Cheng Z., Xiong Y., Zhao Y., Li Y., Wang X., Peng Z. Clinical Characteristics of 138 Hospitalized Patients With 2019 Novel Coronavirus‐Infected Pneumonia in Wuhan, China // JAMA. 2020. V. 323(11). P. 1061–1069. doi: 10.1001/jama.2020.1585.Wang D., Hu B., Hu C., Zhu F., Liu X., Zhang J., Wang B., Xiang H., Cheng Z., Xiong Y., Zhao Y., Li Y., Wang X., Peng Z. Clinical Characteristics of 138 Hospitalized Patients With 2019 Novel Coronavirus‐Infected Pneumonia in Wuhan, China. JAMA, 2020, vol. 323(11), pp. 1061–1069. doi: 10.1001/jama.2020.1585Chan J.F., Zhang A.J., Yuan S. et al. Simulation of the Clinical and Pathological Manifestations of Coronavirus Disease 2019 (COVID‐ 19) in a Golden Syrian Hamster Model: Implications for Disease Pathogenesis and Transmissibility // Clinical Infectious Diseases : an Official Publication of the Infectious Diseases Society of America. 2020. V. 71(9). P. 2428–2446. doi: 10.1093/cid/ciaa325Chan J.F., Zhang A.J., Yuan S. et al. Simulation of the Clinical and Pathological Manifestations of Coronavirus Disease 2019 (COVID‐ 19) in a Golden Syrian Hamster Model: Implications for Disease Pathogenesis and Transmissibility. Clinical Infectious Diseases : an Official Publication of the Infectious Diseases Society of America, 2020, vol. 71(9), pp. 2428–2446. doi: 10.1093/cid/ciaa325Bi Z., Hong W., Yang J., Lu S., Peng X. Animal models for SARS‐ CoV‐2 infection and pathology // MedComm. 2021. V. 2(4). P. 548–568. doi: 10.1002/mco2.98Bi Z., Hong W., Yang J., Lu S., Peng X. Animal models for SARS‐ CoV‐2 infection and pathology. MedComm, 2021, vol. 2(4), pp. 548–568. doi: 10.1002/mco2.98Gupta U., Prakash A., Sachdeva S., Pangtey G.S., Khosla A., Aggarwal R., Sud R., Margekar S.L. COVID‐19 and Tuberculosis: A Meeting of Two Pandemics! // J Assoc Physicians India. 2020. V. 68(12). P. 69–72.Gupta U., Prakash A., Sachdeva S., Pangtey G.S., Khosla A., Aggarwal R., Sud R., Margekar S.L. COVID‐19 and Tuberculosis: A Meeting of Two Pandemics! J Assoc Physicians India. 2020, vol. 68(12), pp. 69–72.Bussani R., Zentilin L., Correa R., Colliva A., Silvestri F., Zacchigna S., Collesi C., Giacca M. Persistent SARS‐CoV‐2 infection in patients seemingly recovered from COVID‐19 // J Pathol. 2023. V. 259(3), P. 254–263. doi: 10.1002/path.6035Bussani R., Zentilin L., Correa R., Colliva A., Silvestri F., Zacchigna S., Collesi C., Giacca M. Persistent SARS‐CoV‐2 infection in patients seemingly recovered from COVID‐19. J Pathol., 2023, vol. 259(3), pp. 254–263. doi: 10.1002/path.6035Lee J.H., Koh J., Jeon Y.K., Goo J.M., Yoon S.H. An Integrated Radiologic‐Pathologic Understanding of COVID‐19 Pneumonia // Radiology. 2023. V. 306(2). Article ID: e222600. doi: 10.1148/radiol.222600Lee J.H., Koh J., Jeon Y.K., Goo J.M., Yoon S.H. An Integrated Radiologic‐Pathologic Understanding of COVID‐19 Pneumonia. Radiology, 2023, vol. 306(2), article id: e222600. doi: 10.1148/radiol.222600Омарова Ж.Р., Першина Е.С., Самсонова М.В., Щекочихин Д.Ю., Перешивайлов С.О., Черняев А.Л., Бережная Э.Э., Паршин В.В., Туманов В.П. Прицельная морфологическая характеристика легких при COVID‐19 на основании компьютерной томографии // Волгоградский научно‐ медицинский журнал. 2022. N 1. С. 22–28.Omarova Zh.R., Pershina E.S., Samsonova M.V., Shchekochikhin D.Yu., Pereshivaylov S.O., Chernyaev A.L., Berezhnaya E.E., Parshin V.V., Tumanov V.P. Targeted morphological characteristics of the lungs in COVID‐19 based on computed tomography. Volgogradskii nauchno‐meditsinskii zhurnal [Volgograd scientific and medical journal]. 2022, no. 1, pp. 22–28. (In Russian)Ходош Э.М., Ивахно И.В., Ефремова О.А., Оболонкова Н.И., Голивец Т.П., Хамнагадаев И.И. Клинические и патоморфологические паттерны диффузного альвеолярного поражения, обусловленного COVID‐19, у пациентов, нуждающихся в респираторной поддержке // Актуальные проблемы медицины. 2022. Т. 45. N 1. С. 39–54. DOI: 10.52575/2687‐0940‐2022‐45‐1‐39‐54Khodosh E.M., Ivakhno I.V., Efremova O.A., Obolonkova N.I., Golivets T.P., Khamnagadaev I.I. Clinical and pathomorphological patterns of diffuse alveolar damage caused by COVID‐19, in patients requiring respiratory support. Current problems of medicine, 2022, vol. 45, no. 1, pp. 39–54. (In Russian) DOI: 10.52575/2687‐0940‐2022‐45‐1‐39‐54Сагидуллин Р.Х., Халиков А.А., Назмиева А.Р., Кузнецов К.О., Картоева Х.В. Патологоанатомическая картина COVID‐19 // Судебная медицина. 2022. Т. 8. N 1. С. 41–50. https://doi.org/10.17816/fm421Sagidullin R.Kh., Khalikov A.A., Nazmieva A.R., Kuznetsov K.O., Kartoeva H.V. Pathological picture of COVID‐19. Forensic medicine, 2022, vol. 8, no. 1, pp. 41–50. (In Russian) https://doi.org/10.17816/fm421

The authors declare that there are no conflicts of interest present.