Здатність коронавірусу заражати мозок є ключовою для пояснення багатьох його наслідків для різних органів людського тіла

@josemnieves Оновлено: 02.12.2020 09: 43h

виявляють

Пов’язані новини

Використовуючи зразки тканин померлих пацієнтів, міжнародній групі дослідників вдалося розкрити механізми, за допомогою яких коронавірус може потрапити до мозку пацієнтів із Covid-19, і те, як імунна система реагує на вірус, коли це робить.

Результати, нещодавно опубліковані в "Nature Neuroscience", вказують на це коронавірус отримує доступ до мозку через нервові клітини нюхової слизової. Вперше дослідникам вдалося отримати зображення електронного мікроскопа інтактних частинок коронавірусу всередині слизової.

Після більш ніж десяти місяців вивчення Covid-19 вчені зрозуміли, що, зрештою, ми маємо справу не з суто респіраторними захворюваннями. Насправді, окрім впливу на легені, вірус може пошкодити серцево-судинну систему, шлунково-кишковий тракт та центральну нервову систему. Більше кожного третього пацієнта також страждає від неврологічних симптомів, від втрати ваги до зміни відчуття смаку або запаху, головного болю, втоми, запаморочення та нудоти. У деяких людей хвороба навіть призводить до інсульту та інших серйозних станів.

До цього часу вчені підозрювали, що всі ці недуги спричинені здатністю вірусу проникати та інфікувати певні клітини мозку. Але як туди потрапляє SARS-CoV-2? Мозок - це, мабуть, найкраще захищений орган у всьому тілі і конкретний спосіб, яким вірус повинен руйнувати ці захисні сили, був маловідомий.

Ціль, наш мозок

Це саме те, що виявила Хелена Радбрух з відділення невропатології в Шаріте та директор департаменту Френк Хеппнер, яка вперше простежила, як вірус потрапляє в центральну нервову систему, а потім вторгується в мозок.

В рамках цього дослідження фахівці в галузі невропатології, патології, судової медицини, вірусології та клінічної допомоги досліджували зразки тканин 33 хворих (із середнім віком 72 роки), які померли в Шаріте або в медичному центрі університету Геттінгена після зараження на Covid-19.

Використовуючи новітні доступні технології, дослідники проаналізували зразки, відібрані з нюхової слизової оболонки померлих пацієнтів, а також з чотирьох різних областей мозку. Як зразки тканин, так і окремі клітини аналізували на генетичний матеріал SARS-CoV-2 та "спайковий білок", виявлений на поверхні вірусу і що він служить для зараження нових клітин.

Команда знайшла докази вірусу в різних нейроанатомічних структурах, які з'єднують очі, рот і ніс із стовбуром мозку. Наприклад, нюхова слизова оболонка виявляла найбільше вірусне навантаження. За допомогою спеціальних тканинних барвників дослідники змогли отримати перші електронні мікроскопічні зображення інтактних частинок коронавірусу в межах нюхової слизової.

Віруси були знайдені як в нервових клітинах, так і в випинаннях, що виходять із сусідніх підтримуючих (епітеліальних) клітин. Усі зразки, що використовуються в цьому типі аналізу зображень, повинні бути найвищої якості. І щоб переконатися, що це так, автори дослідження забезпечили, щоб усі клінічні та патологічні процеси були тісно поєднані та підтримувались складною інфраструктурою.

"Наші дані підтверджують думку, що ГРВІ-CoV-2 здатний використовувати нюхову слизову як вхідний отвір у мозок", - говорить професор Хеппнер. Ідея також підтверджується безпосередньою близькістю між клітинами слизової оболонки, судинами та нервовими клітинами в цій області.

Як вірус потрапляє туди?

"Опинившись у нюховій слизовій, - додає пульмонолог, - вірус використовує нейроанатомічні сполуки, такі як нюховий нерв, щоб дістатися до мозку. Важливо, однак, зазначити, що пацієнти Covid-19, які брали участь у цьому дослідженні, мали те, що можна було б визначити як важке захворювання, яке належало до тієї невеликої групи пацієнтів, у яких захворювання було смертельним. Тому не обов'язково переносити результати нашого дослідження на випадки легкої та середньої тяжкості захворювання ».

Незважаючи на це, спосіб переміщення вірусу з нервових клітин ще не з’ясований до кінця. «Наші дані, - пояснює Хелена Радбрух, - припускають, що вірус переміщується від однієї нервової клітини до іншої, поки не потрапить до мозку. Тим не менше, вірус також, ймовірно, транспортується по кровоносних судинах, оскільки його присутність також була виявлена ​​в стінках судин головного мозку ».

Однак SARS-CoV-2 - не єдиний вірус, здатний проникнути в мозок інфікованих пацієнтів. "Інші приклади - вказує Радбрух - включають вірус простого герпесу та вірус сказу".

Імунна відповідь

Дослідники також вивчали, як імунна система реагує на інфекцію SARS-CoV-2. На додаток до пошуку доказів активованих імунних клітин головного мозку та нюхової слизової, виявив імунні сигнатури цих клітин у мозковій рідині. У деяких з вивчених випадків дослідники також виявили пошкодження тканин, спричинені інсультом в результаті тромбоемболії (тобто закупорки судини кров'яним згустком).

«На наших очах, - пояснює Геппнер, - наявність ГРВІ-CoV-2 у нервових клітинах нюхової слизової дає гарне пояснення неврологічних симптомів у пацієнтів з COVID-19, таких як втрата нюху або смак. Ми також знаходимо ГРВІ-CoV-2 в областях мозку, які контролюють життєво важливі функції, такі як дихання. Не можна виключати, що у пацієнтів з важким COVID-19 наявність вірусу в цих областях мозку надають посилений вплив на дихальну функцію, додавання проблем з диханням через легеневу інфекцію ГРВІ-CoV-2. Подібні проблеми можуть виникнути щодо серцево-судинної функції ».