Объяснение: как коронавирус поражает мозг

Новое исследование предлагает первые четкие доказательства того, что у некоторых людей коронавирус проникает в клетки мозга, захватывая их, чтобы сделать свои копии. Вирус также, кажется, всасывает весь кислород поблизости, умирая от голода соседние клетки.

Исследование было размещено в Интернете в среду и еще не было проверено экспертами для публикации. Но несколько исследователей сказали, что это было осторожно и элегантно, показывая разными способами, что вирус может инфицировать клетки мозга.

Коронавирус поражает в первую очередь легкие, но также почки, печень и кровеносные сосуды. Тем не менее, около половины пациентов сообщают о неврологических симптомах, включая головные боли, спутанность сознания и бред, предполагая, что вирус также может атаковать мозг.

Новое исследование предлагает первые четкие доказательства того, что у некоторых людей коронавирус проникает в клетки мозга, захватывая их, чтобы сделать свои копии. Вирус также, кажется, всасывает весь кислород поблизости, умирая от голода соседние клетки.

Непонятно, как вирус попадает в мозг и как часто оставляет этот разрушительный след. Инфекция мозга, вероятно, встречается редко, но некоторые люди могут быть восприимчивыми из-за своего генетического фона, высокой вирусной нагрузки или по другим причинам.

«Если мозг действительно инфицирован, это может иметь летальные последствия», - сказала Акико Ивасаки, иммунолог из Йельского университета, руководившая работой.

Исследование было размещено в Интернете в среду и еще не было проверено экспертами для публикации. Но несколько исследователей сказали, что это было осторожно и элегантно, показывая разными способами, что вирус может инфицировать клетки мозга.

Ученым приходилось полагаться на визуализацию мозга и симптомы пациента, чтобы сделать вывод о воздействии на мозг, но на самом деле мы не видели много доказательств того, что вирус может заразить мозг, хотя мы знали, что это потенциальная возможность, - сказал доктор Майкл Занди. , консультант-невролог в Национальной больнице неврологии и нейрохирургии Великобритании. Эти данные просто дают немного больше доказательств того, что это определенно возможно.

Изображение показывает сканирование мозга пациентов с коронавирусом из исследования, опубликованного в июле. Новое исследование предлагает первое четкое доказательство того, что у некоторых людей коронавирус вторгается в клетки мозга, захватывая их, чтобы сделать свои копии, и вирус, похоже, также всасывает весь кислород поблизости, умирая соседние клетки от голода. (Фото: Оксфорд)

Занди и его коллеги опубликовали в июле исследование, показывающее, что у некоторых пациентов с COVID-19, заболеванием, вызванным коронавирусом, развиваются серьезные неврологические осложнения, включая повреждение нервов.

В новом исследовании Ивасаки и ее коллеги задокументировали инфекцию мозга тремя способами: в ткани мозга человека, умершего от COVID-19, на модели мыши и в органоидах - скоплениях клеток мозга в лабораторной посуде, которые имитируют трехмерная структура мозга.

Другие патогены, в том числе Зика вирус - известно, что он поражает клетки мозга. Затем иммунные клетки наводняют поврежденные участки, пытаясь очистить мозг, уничтожая инфицированные клетки.

Экспресс объяснилсейчас наТелеграмма. Нажмите здесь, чтобы присоединиться к нашему каналу (@ieexplained) и будьте в курсе последних новостей

Коронавирус гораздо более скрытный: он использует механизмы клеток мозга для размножения, но не уничтожает их. Вместо этого он перекрывает кислород соседним клеткам, заставляя их увядать и умирать.

Исследователи не нашли никаких доказательств иммунного ответа, который помог бы решить эту проблему. - Это своего рода тихая инфекция, - сказал Ивасаки. У этого вируса много механизмов уклонения.

Эти результаты согласуются с другими наблюдениями за органоидами, инфицированными коронавирусом, сказала Алиссон Муотри, нейробиолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего, которая также изучила вирус Зика.

Коронавирус, похоже, быстро уменьшает количество синапсов, связей между нейронами.

«Через несколько дней после заражения мы уже видим резкое сокращение количества синапсов», - сказал Муотри. Мы пока не знаем, обратимо это или нет.

Вирус заражает клетку через белок на ее поверхности, называемый ACE2. Этот белок появляется по всему телу, особенно в легких, что объясняет, почему они являются предпочтительными мишенями вируса.

Предыдущие исследования предполагали, основываясь на косвенных показателях уровня белка, что в мозге очень мало АПФ2, и, скорее всего, его следует сэкономить. Но Ивасаки и ее коллеги присмотрелись более внимательно и обнаружили, что вирус действительно может проникать в клетки мозга через этот дверной проем.

По словам Ивасаки, довольно ясно, что он выражается в нейронах и необходим для входа.

Затем ее команда изучила две группы мышей: у одной рецептор ACE2 экспрессируется только в головном мозге, а у другой - только в легких. Когда они ввели вирус этим мышам, мыши, инфицированные мозгом, быстро похудели и умерли в течение шести дней. Мыши, инфицированные легкими, этого не сделали.

Несмотря на предостережения, приложенные к исследованиям на мышах, результаты по-прежнему предполагают, что вирусная инфекция в головном мозге может быть более смертельной, чем респираторная инфекция, сказал Ивасаки.

Вирус может попасть в мозг через обонятельную луковицу, регулирующую запах, через глаза или даже через кровоток. Неясно, по какому пути следует возбудитель и достаточно ли часто это происходит, чтобы объяснить симптомы, наблюдаемые у людей.

«Я думаю, что это тот случай, когда научные данные опережают клинические данные», - сказал Муотри.

Исследователям необходимо будет проанализировать множество образцов вскрытия, чтобы оценить, насколько распространена инфекция головного мозга и присутствует ли она у людей с более легкими формами заболевания или у так называемых дальнобойщиков, многие из которых имеют множество неврологических симптомов.

``

По словам доктора Роберта Стивенса, невролога из Университета Джона Хопкинса, от 40 до 60% пациентов с COVID-19 испытывают неврологические и психиатрические симптомы. Но не все симптомы могут быть связаны с проникновением вируса в клетки мозга. Они могут быть результатом широко распространенного воспаления по всему телу.

Например, воспаление в легких может высвобождать молекулы, которые делают кровь липкой и закупоривают кровеносные сосуды, что приводит к инсультам. По словам Занди, для этого не нужно инфицировать сами клетки мозга.

Но у некоторых людей, добавил он, инсульт может быть вызван низким содержанием кислорода в крови из-за инфицированных клеток мозга: разные группы пациентов могут быть затронуты по-разному, сказал он. Вполне возможно, что вы увидите и то, и другое.

Также в Разъясненном | Новое исследование: продолжается работа над быстрым и долговечным дезинфицирующим средством

Некоторые когнитивные симптомы, такие как мозговой туман и делирий, может быть труднее выявить у пациентов, находящихся под седативным действием и на аппаратах искусственной вентиляции легких. По словам Стивенса, врачи должны планировать прием седативных средств один раз в день, если это возможно, для оценки пациентов с COVID-19.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ: