Naučni tim stručnjaka koji je nedavno završio trostranu studiju zaključio je da SARS-CoV-2 može da inficira nervne ćelije i ometa protok krvi u centralnom nervnom sistemu. Nova studija pruža jasnu demonstraciju da neuroni mogu postati meta infekcije covid 19, sa razarajućim posledicama lokalizovane ishemije u mozgu i ćelijske smrti. Covid 19 i dalje ima razarajuće posledice na kratkoročno i dugoročno zdravlje miliona ljudi širom sveta. Budući da je SARS-CoV-2, virus koji uzrokuje bolest, relativno nova teritorija, naučnici i dalje istražuju kako funkcioniše u različitim organima.
Virus može da zarazi ćelije u centralnom nervnom sistemu
Tim naučnika, mnogi sa Yale School of Medicine u Nju Hejvenu, nedavno je izneo dokaze da SARS-CoV-2 može direktno da inficira ćelije u centralnom nervnom sistemu (CNS) i prouzrokuje oštećenje tkiva, rezulati studije objavljeni su u stručnom časopisu Journal of Ekperimental Medicine. SARS-CoV-2 inficira plućno tkivo vezivanjem za receptore enzima 2 koji pretvaraju angiotenzin (ACE 2) na površinama ćelija. Jednom kada se veže za ćeliju, virus može da uđe u nju i izazove respiratorne simptome kao što su otežano disanje i suv kašalj. Međutim, nedavna istraživanja su pokazala da virus takođe može da zarazi ćelije u centralnom nervnom sistemu, koji se sastoji od mozga i kičmene moždine. Ovi rezultati sada objašnjavanju sve veći broj pacijenata sa neurološkim simptomima, uključujući vrtoglavicu, konfuziju, moždani udar i komu.
Analiza na 3 vrste mozga
Studija se takođe nadovezuje na ranija istraživanja analizom mehanizama infekcije nervnih ćelija. Da bi istražio obim i uticaj infekcije, tim je koristio tri različita modela mozga: ljudski mozak, mozak kloniranih miševa i mozak sa obdukcije preminulih ljudi obolelih od covid 19. Studija je prvo ispitala potencijal SARS-CoV-2 da zarazi mozak uzevši strukture ljudskog mozga, odnosno 3D modele proizvedene u laboratoriji od matičnih ćelija zdravih osoba. U ovoj studiji pokazalo se da su organoidi akumulirali SARS-CoV-2-pozitivne ćelije u određenim regionima mozga, pružajući dokaze da virus može da zarazi neurone i da se umnožava. Oblasti u blizini ovih zaraženih ćelija takođe su signalizirale povećan nivo mrtvih ćelija. Međutim, ispostavilo se da većina ovih mrtvih ćelija nije bila zaražena. Ćelije su bile podložne ili infekciji ili ćelijskoj smrti, ali retko i jednoj i drugoj opciji.
Zaražene ćelije imaju pojačani metabolizam
Da bi ovo dalje istražili, naučnici su upoređivali gene zaraženih ćelija sa genima obližnjih neinficiranih ćelija. Otkrili su da zaražene ćelije pokazuju pojačani metabolizam koji omogućava virusu da se efikasnije umnožava i potencijalno ograniči snabdevanje kiseonikom okolnih ćelija. Ova otkrića ukazuju da virus ima sposobnost da menja ćelijski metabolizam, da stvori okruženje u kojem zaražene ćelije uspevaju, dok susedne ćelije nisu u stanju da prežive. Organoidni model je takođe pokazao da ACE2 receptor omogućava virusu da uđe u moždane ćelije, slično načinu na koji se to dešava u plućima. Rezultat je bio iznenađujući, jer ranije nije bilo jasno da li ćelije u centralnom nervnom sistemu proizvode ACE2 receptore. Kada su istraživači uveli antitela na organoid kako bi blokirali protein, virus nije mogao da se veže za protein, a stope ćelijske infekcije su se smanjile.
Infekcija nernvog sistema miševa znatno smrtonosnija
Istraživački tim koristio je i mozak miša kako bi posmatrali infekciju centralnog nernvog sistema, u kontekstu čitavog organizma. Nakon zaraze miševa, naučnici su otkrili visok nivo zaraženih nervnih ćelija. Ta stanja bila su povezana sa značajnim promenama na krvnim sudovima – promenama koje bi mogle da poremete protok kiseonika u mozak. Studija je takođe upoređivala efekte infekcije centralnog nernvog sistema i pluća kod miševa i utvrdila da je infekcija CNS bila znatno smrtonosnija. Čak i sa nižim dozama virusa, neuronska infekcija je prouzrokovala gubitak težine i smrt kod miševa.
Obdukcija preminulih od covid 19
Na kraju, istraživači su analizirali moždane regije tri pacijenta koja su umrla od teških komplikacija covid 19. Svi su imali respiratornu insuficijenciju i primljeni su na intenzivnu negu. Unutar zaraženih regiona mozga bilo je naznaka oštećenja tkiva i ćelijske smrti, u obliku ishemijskih infarkta – područja mrtvih tkiva uzrokovanih nedostatkom protoka krvi. Ovi infarkti nastali su usled nekoliko poremećaja u protoku kiseonika i krvi. Bili su slični onima koje su istraživači primetili na modelima mozga sa strukturama mozga zdravog čoveka i kod miševa, gde su se takođe videli dokaze o nedostatku kiseonika.
