[Can SARS-CoV-2 Infect the eye?-An Overview of the Receptor Status in Ocular Tissue]

Ophthalmologe. 2020 Jun 24;1-4. doi: 10.1007/s00347-020-01160-z. Online ahead of print.
[Article in German]

Abstract

Is the new coronavirus SARS-CoV‑2 able to infect ocular tissue and thus poses a risk of infection through the tissue in addition to the risk of contact? This is the question that has occupied ophthalmologists since the beginning of the outbreak. In order to infect a certain type of tissue specific receptors for each virus and sometimes also coreceptors or other proteins must be present. The aim of this review was to summarize and reflect the current state of research with the help of the currently available literature as of 28 May 2020. At the time of the research, angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) was clearly identified as the receptor and transmembrane serine protease 2 (TMPRSS2) as the necessary protease to enable the infection of human cells with SARS-CoV‑2. In the eye both ACE2 and TMPRSS2 are expressed, although sometimes very weakly and with varying degrees in different tissues. It is noteworthy that very different results were obtained with different methods. Several reasons can account for this effect: Firstly, the method of detection or preservation of the tissue, secondly, the possibly different expression of the tested tissue samples and thirdly, a possibly rapid loss of receptor expression post-mortem. Therefore, an infection of the eye seems possible, which has already been reported in various publications. The amount of virus or receptor expression necessary to cause an infection is not known. According to current state of knowledge the eye is not considered to be a high-risk tissue due to the low ACE2 and TMPRSS2 expression. Nevertheless, appropriate protective measures are necessary for both medical personnel and patients. In cases of corneal transplantation an infection of the donor tissue with SARS-CoV‑2 must be excluded.

Kann das neue Coronavirus SARS-CoV‑2 okulares Geweben infizieren und damit neben dem Kontaktrisiko ein Infektionsrisiko durch das Gewebe darstellen, ist die Frage, die die Augenheilkunde seit Beginn der Infektion beschäftigt. Um einen bestimmten Gewebetyp zu infizieren, muss jedes Virus seinen bestimmten Rezeptor und manchmal auch Korezeptoren oder andere Proteine vorfinden. Ziel dieser Übersichtsarbeit war es, mithilfe der aktuellen, zugänglichen Literatur (Stand 28.05.2020) den aktuellen Forschungsstatus zusammenzufassen und wiederzugeben. Zum Zeitpunkt der Recherche waren eindeutig ACE2 als Rezeptor und TMPRSS2 als notwendige Protease identifiziert, um die Infektion einer humanen Zelle mit SARS-CoV‑2 zu ermöglichen. Im Auge werden sowohl ACE2 als auch TMPRSS2 exprimiert, wenn auch teilweise sehr schwach und unterschiedlich schwach in verschiedenen Geweben. Beachtenswert ist, dass mit verschiedenen Methoden sehr unterschiedliche Ergebnisse erzielt wurden. Hierfür kommen mehrere Gründe infrage: zum einen die Methode der Detektion bzw. der Konservierung des Gewebes, zum anderen die möglicherweise unterschiedliche Expression der getesteten Gewebeproben, des Weiteren ein möglicherweise rascher Rezeptorexpressionsverlusts post mortem. Eine Infektion des Auges erscheint daher möglich, worüber auch schon in diversen Publikationen berichtet wurde. Welche Virusmenge bzw. welche Rezeptorexpression notwendig ist, um eine Infektion zu ermöglichen, ist ungeklärt. Aufgrund der geringeren ACE2- und TMPRSS2-Expression ist das Auge – nach aktuellem Wissenstand – aber nicht als Hochrisikogewebe anzusehen. Trotzdem sind entsprechende Schutzmaßnahmen sowohl für das medizinische Personal als auch für die Patienten notwendig. Bei Hornhauttransplantation ist eine Infektion des Spendergewebes mit SARS-Cov‑2 auszuschließen.

Keywords: ACE2 receptor; COVID-19; Cornea; Retina; TMPRSS2.

Publication types

  • English Abstract
  • Review