Studiu: SARS-CoV-2 poate infecta neuronii și deteriora țesutul cerebral

Folosind atât țesutul creierului uman, cât și cel al șoarecilor, cercetătorii de la Școala de Medicină Yale au descoperit că SARS-CoV-2 poate infecta direct sistemul nervos central, reusind astfel să descopere unele dintre efectele virusului asupra celulelor creierului. Studiul, publicat astăzi în Journal of Experimental Medicine (JEM), poate ajuta cercetătorii să dezvolte tratamente pentru diferitele simptome neurologice asociate cu COVID-19.

Deși COVID-19 este considerat în primul rând o boală respiratorie, SARS-CoV-2 poate afecta multe alte organe din corp, inclusiv, la unii pacienți, sistemul nervos central, unde infecția este asociată cu o varietate de simptome, de la dureri de cap și pierderea gustului și a mirosului, pana la delir, atacuri cerebrale și hemoragie cerebrale.

„Înțelegerea extinderii depline a invaziei virale este crucială pentru tratarea pacienților, deoarece începem să ne dăm seama de consecințele pe termen lung ale COVID-19, dintre care multe se presupune că implică sistemul nervos central”, spune Akiko Iwasaki, profesor la Școala de Medicină Yale.

Multe întrebări rămân fără răspuns, inclusiv dacă SARS-CoV-2 poate infecta neuroni sau alte tipuri de celule ale creierului. Pentru a aborda această întrebare, o echipă condusă de Iwasaki și co-autorul principal Kaya Bilguvar, profesor asociat la Școala de Medicină Yale, au analizat capacitatea SARS-CoV-2 de a invada organoidele creierului uman, organe miniaturale 3-D crescute în laborator din celule stem umane.

Cercetătorii au descoperit că virusul a fost capabil să infecteze neuronii din acesti organoizi și să folosească utilajul celulelor neuronale pentru a se replica. Virusul pare să faciliteze replicarea acestuia prin stimularea metabolismului celulelor infectate, în timp ce neuronii vecini, neinfectați, mor pe măsură ce aportul lor de oxigen este redus.

Studiu: SARS-CoV-2 poate infecta neuronii și deteriora țesutul cerebral

SARS-CoV-2 intră în celulele pulmonare prin legarea la o proteină numită ACE2, dar nu este clar dacă această proteină este prezentă pe suprafața celulelor creierului. Echipa Yale a stabilit că proteina ACE2 este, de fapt, produsă de neuroni și că blocarea acestei proteine ​​previne virusul din organoizii creierului uman, noteaza Medical Xpress.

SARS-CoV-2 a fost, de asemenea, capabil să infecteze creierul șoarecilor proiectați genetic pentru a produce ACE2 uman, provocând modificări dramatice ale vaselor de sânge ale creierului care ar putea perturba alimentarea cu oxigen a organului. Cercetătorii au descoperit că infecția sistemului nervos central a fost mult mai letală la șoareci decât infecțiile limitate la plămâni.

În cele din urmă, cercetătorii au analizat creierul a trei pacienți care au cedat la COVID-19. SARS-CoV-2 a fost detectat în neuronii corticali ai unuia dintre acești pacienți, iar regiunile cerebrale infectate au fost asociate cu infarcte ischemice în care scăderea aportului de sânge cauzează leziuni tisulare localizate și moarte celulară. Microinfarctele au fost detectate în autopsia cerebrală a celor trei pacienți.

„Studiul nostru demonstrează în mod clar că neuronii pot deveni o țintă a infecției cu SARS-CoV-2, cu consecințe devastatoare ale ischemiei localizate în creier și moarte celulară. Rezultatele noastre sugerează că simptomele neurologice asociate cu COVID-19 pot fi legate de aceste consecințe și pot ajuta la ghidarea abordărilor raționale în tratamentul pacienților cu COVID-19 cu tulburări neuronale”, spune Bilguvar.

„Vor fi necesare studii viitoare pentru a investiga ce ar putea predispune unii pacienți la infecții ale sistemului nervos central și pentru a determina calea invaziei SARS-CoV-2 în creier și secvența infecției în diferite tipuri de celule din sistemul nervos central care va ajuta la validarea relației temporale dintre SARS-CoV-2 și infarctele ischemice la pacienți”, adaugă Iwasaki.