Ученые до сих пор не знали, как возникают неврологические симптомы при COVID-19. Происходит ли это потому, что SARS-CoV-2 поражает мозг? Или эти симптомы являются результатом воспаления в остальных частях тела? Исследование Берлинского университета Шарите (Charité - Universitätsmedizin Berlin) позволило получить доказательства в пользу последней теории. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Neuroscience.
Головные боли, проблемы с памятью и усталость – вот лишь некоторые из неврологических последствий, которые возникают при заражении коронавирусом и могут длиться далеко за пределами острого периода. Еще в самом начале пандемии исследователи предположили, что причиной может быть прямое заражение мозга.
«Мы приняли эту гипотезу в самом начале. Но до сих пор не было четких доказательств того, что коронавирус может сохраняться в мозге, не говоря уже о размножении», – объясняет доктор Хелена Радбрух, руководитель рабочей группы по хроническому нейровоспалению в отделении невропатологии в Шарите. «Для этого нам нужно было бы обнаружить в мозге, например, неповрежденные частицы вируса. Признаки того, что коронавирус может инфицировать мозг, получены с помощью косвенных методов исследования, поэтому они не совсем убедительны».
Согласно второй гипотезе, неврологические симптомы могут быть побочным эффектом сильной иммунной реакции организма, направленной на защиту от вируса. Нынешнее исследование, проведенное в Шарите, подкрепляет эту теорию подробными результатами молекулярно-биологических и анатомических исследований вскрытий.
В рамках исследования группа ученых проанализировала различные участки мозга 21 человека, умершего в больничных условиях, как правило, в отделении интенсивной терапии, из-за тяжелой коронавирусной инфекции. Для сравнения исследователи изучили 9 пациентов, умерших по другим причинам после лечения в отделении интенсивной терапии. Сначала они смотрели, нет ли в тканях видимых изменений, и искали любые признаки коронавируса. Затем был проведен детальный анализ генов и белков, чтобы определить конкретные процессы, происходившие внутри отдельных клеток.
Как и другие группы исследователей до них, ученые из Шарите в некоторых случаях находили генетический материал коронавируса в мозге. «Но мы не нашли нейронов, зараженных SARS-CoV-2. Мы предполагаем, что иммунные клетки поглотили вирус в организме, а затем переместились в мозг. Они все еще несут вирус, но он не заражает клетки мозга. Значит, коронавирус захватил другие клетки тела, но не сам мозг», – отмечает Радбрух.
Тем не менее исследователи отметили поразительные изменения в молекулярных процессах в некоторых клетках мозга у тех, кто был заражен COVID-19: например, клетки активизировали сигнальный путь интерферона, который обычно активируется во время вирусной инфекции. Некоторые нейроны, очевидно, реагируют на воспаление в остальном организме.
Эта молекулярная реакция может стать хорошим объяснением неврологических симптомов, которые мы наблюдаем у пациентов с COVID-19. Например, нейротрансмиттеры, выделяемые этими клетками в стволе мозга, могут вызывать усталость. Это связано с тем, что в стволе мозга находятся группы клеток, которые контролируют стремление, мотивацию и настроение.
Реактивные нервные клетки были обнаружены в основном в так называемых ядрах блуждающего нерва. Это нервные клетки, расположенные в стволе мозга, которые тянутся к таким органам, как легкие, кишечник и сердце. «Мы интерпретируем данные так: блуждающий нерв "чувствует" воспалительную реакцию в различных органах тела и реагирует на нее в стволе мозга – без какого-либо фактического инфицирования мозговой ткани», – объясняет Радбрух. Благодаря этому механизму воспаление распространяется из тела в мозг, что может нарушить его работу.
Реакция нейронов на воспаление носит временный характер, о чем свидетельствует сравнение людей, умерших во время острой коронавирусной инфекции, с теми, кто умер по крайней мере через две недели после нее. Молекулярные изменения наиболее очевидны во время острой фазы инфекции, но после нее они снова нормализуются – по крайней мере, в подавляющем большинстве случаев.
«Мы думаем, что если воспаление становится хроническим, то это может быть причиной неврологических симптомов, которые часто наблюдаются при длительном течении COVID у некоторых людей», – говорят ученые. Чтобы отследить это подозрение, команда исследователей планирует более детально изучить молекулярные сигнатуры в мозговой жидкости пациентов с длительным течением COVID.
[Фото: © Charité | Jenny Meinhardt]
