Šta se zna o tome kako COVID-19 djeluje negativno nervni sistem?




Cerebralni korteks je vanjski sloj sive tvari na moždanim hemisferama. To je najveće mjesto neuralne integracije u središnjem nervnom sistemu i igra ključnu ulogu u složenim funkcijama kao što su pamćenje, pažnja, svijest i jezik. Međutim, nervni sistem, pa tako i kortekst, ne čine samo jedna vrsta ćelija. Postoje i pomoćne ćelije s vrlo važnim funkcijama. Takvi su astrociti.

Astrociti su najbrojnije stanice središnjeg nervnog sistema. Njihove funkcije uključuju pružanje biohemijske podrške i hranjivih tvari za neurone, reguliranje razina neurotransmitera i drugih tvari koje mogu ometati funkcioniranje neurona, kao što je kalij, održavanje krvno-moždane barijere koja štiti mozak od patogena i toksina, i pomažu u održavanju homeostaze mozga. Zato ove ćelije još zovemo i "pomoćne" ili "potporne" nervne ćelije.


COVID-19 i nervni sistem

COVID-19 je infekcija koja se očituje u nizu respiratornih simptoma, od kojih je najznačajniji kašalj, a infekcija može oštetiti pluća i dovesti do zakazivanja njihove funkcije. Međutim, ljekari su brzo uvidjeli da COVID-19 ima i niz drugih simptoma, od kojih je jedan i gubljenje čula okusa i mirisa koje nije praćeno začepljenim nosom. Tu su i vaskularni simptomi, ali neurološki problemi, posebno teškoće s pamćenjem i kognitivnim funkcijama nakon prebolijevanja su nagnali naučnike da istraže kako virus SARS-CoV-2 i infekcija COVID-19 utječu na narvni sistem.

Tokom pandemije SARS-CoV-2 je primarno tretiran kao respiratorni virus. „Međutim, veliki procenat pacijenata koji je imao težu kliničku sliku tokom COVID-19 izvještava o neuropsihološkim posljedicama kao što su problemi sa koncentracijom, zamagljenost u razmišljanju, anksioznost i depresija.  Sve ovo je ukazivalo na to da ovaj virus ima uticaj na ćelije u našem mozgu“, govori Almir Aljović, doktorand na Univerzitetu u Minhenu koji trenutno radi na Institut za Neuroimunologiju, a inače se bavi istraživanjem interakcije imunog i nervnog sistema, te načina na koji se mozak adaptira nakon traumatskih povreda.

No, šta se to dešava s nervnim sistemom u ovoj infekciji? Zašto se javlja omaglica, slabije pmaćenje i niz drugih simptoma?

Prvo ozbiljno istraživanje koje je pokazalo ovu vezu je objavljeno početkom 2021. godine u naučnom časopisu Journal ofExperimental Medicine. Naslov istraživanja je „Neuroinvazija ljudskog i mišijeg mozga SARS-CoV-2 virusom. „Koristeći kombinaciju humanih organoida mozga i životinjskih modela neuronaučnici su pokazali da nervne ćelije imaju ACE2 receptor koji SARS-CoV-2 virus koristi kako bi zarazio i oštetio te ćelije“, objašnjava Aljović.

ACE2 receptor na našim ćelijama služi kao svojevrsna „vrata“ virusu SARS-CoV-2 da uđe u ćelije. Pomoću svoj proteina šiljka na „koroni“, virus se kači za ovaj receptor i stapa s ćelijom, prolazeći njenu membranu. Jednom kada uđe u ćelije, virus počinje da koristi  „mašineriju“ same ćelije za proizvodnju njenih proteina kako bi proizveo svoje proteine i umnažao se.

Nakon što su pokazali da je ovaj virus sposoban da zarazi nervne ćelije, autori ovog istraživanja su odlučili provjeriti da li pacijenti koji su preminuli od COVID-19 imaju ovaj virus u mozgu. U skladu sa pretpostavkom, post-mortem analiza je pokazala da se SARS-CoV-2 nalazi u kortikalnim neuronima ovih preminulih osoba. Ovi kortikalni neuroni su zaduženi za naše misaone fukcije, što objašnjava neuropsihološke simptome kod velikog dijela osoba koji se zaraze ovim virusom“, kaže Aljović.

Istraživanje objavljeno u prestižnom naučnom časopisu Nature ide korak dalje u razumijevanju posljedica zaraze na naše moždane funkcije. Naučnici u ovom istraživanju su izolovali ćelije iz mozga 8 osoba koje su preminule od COVID-19 i analizirali njihov genetički profil kako bi utvrdili funkcionalno stanje ovih pacijenata prije smrti. 

Autori su uspjeli pokazati da je mozak ovih pacijenata negativno regulisan nakon zaraze i da je najsličniji mozgu osoba koje boluju od shizofrenije, depresije i poremećaja kognitivnih funkcija“, kaže Aljović.

Ovdje treba naglasiti da, pored nervnih ćelija, naš nervni sistem je sačinjen od glijalnih i rezidentnih imunih ćelija (astrocita i mikroglija). Ove ćelije imaju potpornu i regulatornu ulogu u nervnom sistemu. „Upravo ove ćelije negativno regulišu nervne ćelije u mozgu COVID-19 pacijenata“, dodalje Almir Aljović.

SARS-CoV-2 koronavirus aktivira glijalne ćelije i hiper-aktivacija ovih ćelija narušava normalne moždane funkcije. Izgled ovih glijalnih ćelija kod COVID-19 pacijenata je najsličniji pacijentima koji pate od neurodegenerativnih oboljenja kao što su npr.  multipla skleroza, Alzheimerova bolest i Parkinsonova bolest.

Uzimajući u obzir ova nova istraživanja, jako je bitno dugoročno pratiti pacijente zaražene SARS-CoV-2 viruson i razvijati terapije kako bi mogli ublažiti neurološke simptome tih osoba“, naglašava Aljović.


Brazilsko istraživanje metabolizma astrocita nakon COVID-19 i MRI praćenja pacijenata

Brazilsko istraživanje objavljeno u avgustu 2022. u PNAS je  podvrgnulo dobrovoljce koji su se oporavili od blagog oblika COVID-19 skeniranju mozga magnetskom rezonancom (MRI). Ova su skeniranja u prosjeku obavljena 60 dana nakon dijagnostičkog testiranja. Trećina sudionika je u to vrijeme još imala neurološke ili neuropsihijatrijske simptome. Najviše su se žalili na glavobolju (40%), umor (40%), promjene pamćenja (30%), tjeskobu (28%), gubitak njuha (28%), depresiju (20%), dnevnu pospanost (25%), gubitak okusa (16%) i nizak libido (14%).

Infekcija astrocita potvrđena je eksperimentima koji su koristili moždano tkivo pacijenata koji su umrli od COVID-19. Iz nekog razloga, zaraženi astrociti konzumiraju više glukoze nego inače, a ipak su se ćelijske razine piruvata i laktata, glavnih energetskih supstrata, značajno smanjile, što je čudno.

Laktat je jedan od produkata metabolizma glukoze, a astrociti izvoze ovaj metabolit u neurone koji ga koriste kao izvor energije. In vitro analiza istraživača pokazala je da su razine laktata u mediju stanične kulture bile normalne, ali su se smanjile unutar stanica. Kao ishod ovog procesa, funkcioniranje mitohondrija (organele koje proizvode energiju) astrocita doista je promijenjeno, potencijalno utječući na cerebralne razine takvih neurotransmitera kao što je glutamat, koji uzbuđuje neurone i povezan je s pamćenjem i učenjem, ili gama-aminobuterne kiseline (GABA), koja inhibira pretjerano aktiviranje neurona i može potaknuti osjećaj smirenosti i opuštenosti.

Ovo je još jedan od razloga za vakcinaciju, jer vakcinacija ne samo da nas štiti od teških upala pluća i hospitalizacije, ona će nas također štiti i od potencijalnih oštećenja nervnog sistema.

Analize cerebrospinalnog fluida i moždanog tiva pokazuju da je upalni proces za vrijeme infekcije COVID-19 glavni pokretač neuroloških tegoba od pacijenata. Upalni proces očito remeti metabolizam potpornih nervnih ćelija što se na kraju odražava i na neuroneuključene u kognitivne funkcije.

 

Ovaj tekst Jelene Kalinić  je s Glas Amerike i nadopunjen.

 

Primjedbe

Popularni tekstovi

Energetski nivoi atoma i konfiguracije

Alkalna voda: porez za one koji nisu pazili na časovima hemije ili su imali loše nastavnike

Studija koja širi paniku: Wakefieldova studija o povezanosti MPR (MMR) vakcine i autizma-mitovi i zablude