Как COVID-19 засяга мозъка

Как SARS-CoV-2 вирусът, който причинява COVID-19 засяга мозъка? Проучвания предоставят доказателства хвърлящи светлина върху това защо COVID-19 може да бъде толкова тежък за някои хора и защо симптомите могат да продължат дълго време. Има много примери на подобни вируси засягащи мозъка затова много от учените очакват новия коронавирус да има този ефект.

Д-р Габриел А. де Ераскюин, професор по неврология в Центъра за здравни науки на Тексаския университет, Сан Антонио отбелязва, че "От грипната пандемия през 1917 и 1918 г. много от грипоподобните заболявания са свързани с мозъчни разстройства. Тези респираторни вируси включват H1N1 и SARS-CoV. Известно е също така, че вирусът SARS-CoV-2, който причинява COVID-19 влияе върху мозъка и нервната система. Въпросът е как и до каква степен?

Ефектът върху мозъка обяснява загубата на обоняние

Д-р Ераскюин публикува статия заедно с колеги включително старши автор д-р Судха Сешадри, професор по неврология и директор на Института Глен Бигс за болестта на Алцхаймер и невродегенеративни заболявания към университета.

"Основната идея на нашето изследване е, че някои от респираторните вируси имат афинитет към клетките на нервната система. Обонятелните клетки са много податливи на вирусна инвазия и са особено таргетирани от SARS-CoV-2, затова един от най-известните симптоми на COVID-19 е загубата на обоняние", обяснява проф. Сешадри.

Обонятелните клетки са концентрирани в носа. Чрез тях вирусът достига до обонятелната луковица в мозъка, която се намира близо до хипокампуса, мозъчна област участваща в краткосрочната памет.

"Нахлуването на вирусът в мозъка води почти направо до хипокампуса. Смята се, че това е един от източниците на когнитивно увреждане наблюдавано при пациенти с COVID-19. Подозираме, че това може да е и част от причината поради която ще има ускорен когнитивен спад с течение на времето при податливи пациенти, разяснява Д-р Ераускюин.

Връзката на COVID-19 с неврологичните разстройства

Учените се позовават на съществуващи доказателства, които ги правят особено предпазливи по отношение на въздействието на SARS-CoV-2 върху мозъка. Например изследователите са открили, че:

• Интраназалното приложение на SARS-CoV-2 при мишки води до бърза инвазия в мозъка
• Вирусните частици на SARS-CoV-1 могат да бъдат открити след смъртта в мозъка
• В мозъчната тъкан след смъртта рецепторите за ангиотензин-конвертиращ ензим 2 (ACE2) се експресират в кръвоносните съдове на фронталната кора на мозъка. Чрез тези рецептори SARS-CoV-2 навлиза в здрави клетки
• Проучвания in vitro показват, че вирусните протеини с шипове могат да увредят кръвно-мозъчната бариера
• Главоболие, намален вкус и загуба на обоняние се появяват преди появата на дихателни симптоми при повечето пациенти с COVID-19
• Делириумът, невропсихиатричен симптом на намалено познание и памет може да бъде проявяващ се симптом на SARS-CoV-2 инфекция дори при по-млади пациенти. Честотата на делириума при тежко болни пациенти с COVID-19 в отделения за интензивно лечение е 84%
• И накрая "Анормалното изобразяване на мозъка се очертава като основна характеристика на COVID-19

До 2022 г. авторите планират да научат повече за това как COVID-19 влияе върху мозъка. Консорциум от изследователи от над 30 страни финансиран от Асоциацията на Алцхаймер ще проведе съгласувани изследвания за неврологичните ефекти на новия коронавирус.

Участниците в проучването ще бъдат наети от група милиони хора с COVID-19 в допълнение към някои вече записани в международни изследвания. Изследователите ще предприемат ключови изследвания за здравето на мозъка използвайки ЯМР сканиране и оценки на мозъчния обем, познание и поведение първоначално и на 6, 9 и 18 месеца от проучването. Целта е да се разбере как наличието на COVID-19 увеличава риска, тежестта и прогресията на невродегенеративни състояния като Алцхаймер или психиатрични състояния като депресия.

Други изследвания допълват резултатите на д-р Ераскюин, д-р Сешадри и техните колеги по-специално по отношение на риска от делириум и кома. Ново проучване публикувано в The Lancet Respiratory Medicine установява много по-висока честота на тези резултати сред пациентите с COVID-19 отколкото обичайната за пациентите с остра дихателна недостатъчност.

Авторите на това проучване са разгледали 2088 пациенти с COVID-19 приети в 69 интензивни отделения за възрастни в 14 държави. Около 82% от пациентите са били в кома средно 10 дни, а 55% са имали делир средно 3 дни. Средно острата мозъчна дисфункция проявена като кома или делириум е продължила 12 дни.

"Това е двойно повече от това което се наблюдава при пациенти, които не са в COVID отделението за интензивно лечение", обяснява авторката на първото изследване Бренда Пун, медицинска сестра в Университетския медицински център на Вандербилт.

Изследването е с наблюдение затова не може да направи заключения относно причините за тези нива на остра мозъчна дисфункция. Авторите обаче предполагат, че силните успокоителни и намалените посещения в семейството могат да играят роля.

Изследването показа, че пациентите получили успокоителни бензодиазепинови инфузии действащи като депресант на нервната система са с 59% по-склонни да развият делириум. Изследването също така установява че пациентите получавали лични или виртуални посещения на семейството са с 30% по-малко склонни да развият делириум.

Авторите предупреждават, че поради натиска на пандемията много здравни специалисти са се върнали към по-старите практики докато по-новите протоколи имат ясни разпоредби за избягване на остра мозъчна дисфункция.

Инфектиране на неврони "с опустошителни последици"

Други изследователи са се фокусирали върху това как новият коронавирус заразява невроните и уврежда мозъчната тъкан. Екип ръководен от Акико Ивасаки, професор по имунобиология и молекулярна и клетъчна и биология на развитието в Медицинското училище в Йейл, Ню Хейвън използва лабораторно отгледани миниатюрни 3D репродукции на органи, за да анализира как SARS-CoV-2 нахлува в мозъка.

Изследването публикувано в Journal of Experimental Medicine показва, че новият коронавирус е успял да зарази невроните в тези отгледани в лаборатория органоиди и да се репликира чрез засилване на метаболизма на заразените клетки.Едновременно с това здравите, неинфектирани неврони около тях умирали, тъй като снабдяването им с кислород било прекъснато.

Учените също така анализирали ефектите на SARS-CoV-2 върху мозъка на мишки генетично модифицирани да произвеждат човешки ACE2 рецептори. Вирусът е променил мозъчната васкулатура или кръвоносните съдове. Това от своя страна може да прекъсне достъпа на кислород към мозъка. Освен това мишките с инфекция, която се е разпространила в мозъка са имали много по-тежко заболяване от тези с инфекция ограничена до белите дробове.

Проф. Ивасаки и нейният екип изследвали мозъка след смъртта на трима пациенти починали от COVID-19. Те открили SARS-CoV-2 в кортикалните неврони на един от тримата починали. Заразените области са свързани с исхемични инфаркти, при които ограниченото кръвоснабдяване причинява увреждане на тъканите и клетъчна смърт. И тримата пациенти са имали микроинфаркти в мозъка си.

"Нашето проучване ясно показва, че невроните могат да се превърнат в мишена на SARS-CoV-2 инфекция с опустошителни последици от локализирана исхемия в мозъка и клетъчна смърт. Нашите резултати показват, че неврологичните симптоми свързани с COVID-19 могат да бъдат свързани с тези последици и могат да помогнат за насочването на рационални подходи към лечението на пациенти с COVID-19 с невронални нарушения. След като COVID-19 заразява мозъка може да повлияе на всичко." Друго проучване подкрепя идеята, че атаката на COVID-19 върху мозъка е това, което прави болестта много тежка.

Екип от изследователи, включително старши авторът на изследването Мукеш Кумар, вирусолог, специализиран в нововъзникващите инфекциозни заболявания и асистент в Държавния университет в Джорджия, Атланта заразява носните проходи на мишки с новия коронавирус. Това причинява тежко заболяване на гризачите дори след като инфекцията се е изчистила от белите дробове. След това учените анализирали нивата на вируса в няколко органа сравнявайки интервенционната група на мишките с контролната група, която получава доза физиологичен разтвор вместо вируса.

Резултатите публикувани в списание Viruses разкриват, че вирусните нива в белите дробове са достигнали връх около 3-ия ден след инфекцията, но нивата в мозъка са се запазили на 5 и 6 ден съвпадайки със симптомите, които са най-тежки и изтощителни.

Учените също така установяват, че мозъка съдържа 1000 пъти по-високи нива на вируса в сравнение с други части на тялото. Това може да обясни защо някои хора изглежда се възстановяват след няколко дни и имат подобрена белодробна функция, а след това рецидивират и имат по-тежки симптоми някои от които могат да се окажат летални.

"Мисленето ни, че COVID-19 е по-скоро респираторно заболяване не е вярно. Веднъж заразявайки мозъка той може да повлияе на всичко, защото мозъкът контролира белите дробове, сърцето. Мозъкът е много чувствителен орган. Централният процесор за всичко. Мозъкът е един от регионите където вирусите обичат да се крият защото за разлика от белите дробове мозъкът не е толкова обучен от имунологична гледна точка за изчистване на вируси. Ето защо наблюдаваме тежко заболяване и всички тези множество последствия като сърдечни заболявания, инсулт, загуба на обоняние и загуба на вкус. Всичко това е свързано с мозъка, а не с белите дробове."

Вирусологът Кумар предупреждава, че увреждането на мозъка може да означава, че много хора с COVID-19 продължават да са изложени на висок риск от невродегенеративни заболявания като Паркинсон, множествена склероза или общ когнитивен спад след като се възстановят.

https://www.medicalnewstoday.com