Астроциты, зараженные SARS-CoV-2, «убивают» собственные нейроны

В недавнем исследовании, опубликованном в PNAS, ученые продемонстрировали присутствие коронавируса, как причины развития тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2) в человеческом мозге. Было доказано, что вирус заражает астроциты, тем самым повреждая функцию и жизнеспособность нейронов.

Из всех внелегочных эффектов, зарегистрированных у пациентов с COVID-19, наиболее выраженные симптомы затрагивают центральную нервную систему (ЦНС). Долгосрочными осложнениями после четырех недель острой инфекции SARS-CoV-2 являются когнитивные и неврологические нарушения.

Предыдущее исследование продемонстрировало, что у переболевших пациентов с неврологическими симптомами в течение трех месяцев после острой стадии обнаруживалась рибонуклеиновая кислота (РНК) SARS-CoV-2. Кроме того, у этих пациентов были зафиксированы изменения области коры головного мозга, повреждения аксонов и потеря белого вещества.

Недавние работы ученых также подтвердили наличие белков SARS-CoV-2 в областях мозга пациентов с COVID-19. Инфекция SARS-CoV-2 может вызывать астроглиоз, микроглиоз и накопление иммунных клеток в головном мозге человека. То, что, SARS-CoV-2 может преодолевать гематоэнцефалический барьер (ГЭБ), было установлено на моделях мышей, и доказано, что вирус способен инфицировать органоидные клетки головного мозга человека in vitro.

В настоящем исследовании исследователи проанализировали образцы ткани головного мозга 26 человек, умерших от COVID-19, с помощью минимально инвазивной аутопсии через эндоназальный трансэтмоидальный доступ. Они использовали гистопатологические признаки повреждения головного мозга в качестве ориентира определения возможной инфекции SARS-CoV-2 в головном мозгу. Кроме того, исследователи исследовали живых пациентов и доклинические модели in vitro и ex vivo.

Эксперты также провели анализ морфометрии поверхности коры головного мозга у 81 субъекта с легкой формой COVID-19 в среднем в течение 57 дней после обнаружения SARS-CoV-2 с помощью количественной полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (qRT-PCR). Для проведения анализа у исследователей была контрольная группа, состоящая из 81 здорового добровольца без сопутствующих психоневрологических заболеваний.

Команда оценила и эпизодическую вербальную память, устойчивое внимание, переменное внимание и когнитивную гибкость у 61 участника. Ученые также провели протеомный анализ методом жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (ЖХ/МС) 12 посмертных образцов мозга пациентов с COVID-19 и восьми контрольных пациентов с отрицательным результатом по анализу на SARS-CoV-2. Наконец, исследователи культивировали нейроны, полученные из нервных стволовых клеток (NSC), в кондиционированной среде, где могли размножаться астроциты, инфицированные SARS-CoV-2.

Эксперименты in vitro показали, что астроциты человека были восприимчивы к инфекции SARS-CoV-2 посредством неканонического механизма, который включал взаимодействие спайка (S) и нейропилина-1 (NRP1). Были становлены и изменения в энергетическом метаболизме и ключевых метаболитах, используемых для питания нейронов и в биогенезе нейротрансмиттеров. Примечательно, что инфицированные астроциты секретировали еще не идентифицированные факторы, которые приводили к гибели нейронов.

Кроме того, кондиционированная среда увеличивала скорость апоптоза на 22,7% в нейронах, происходящих из NSC. Возможность заражения нейронов была исключена, поскольку РНК SARS-CoV-2 не была обнаружена ни в одном типе клеток после воздействия кондиционированной среды, а прямое воздействие SARS-CoV-2 не снижало жизнеспособность нейронов, полученных из NSC, через 24, 48 или 72 часа.

Эти результаты позволили ученым сделать вывод: астроциты, инфицированные SARS-CoV-2, выделяют растворимые факторы, которые снижают жизнеспособность нейронов.

При анализе толщины коры были выявлены участки уменьшения исключительно в левом полушарии или в орбитофронтальной области из-за близости и сообщения с полостью носа.

Нейропсихологическая оценка показала, что 70% и 36% лиц испытывали утомляемость и дневную сонливость соответственно. Почти у 28% участников были выявлены нарушения непосредственной эпизодической вербальной памяти, а примерно 34% и 56% не справились с цветовыми тестами. У 77% данных пациентов был выявлен COVID-19.

Подробнее о воздействии Covid19 на нервную систему различных групп пациентов, коррекции неврологических нарушений и цереброваскулярных расстройств расскажут 5 сентября эксперты в области неврологии.

Онлайн-школа Therapy school «Covid-19 – промежуточные итоги» состоится при участии д. м. н., профессора кафедры неврологии, «РНИМУ им. Н.И. Пирогова» Камчатнова Павла Рудольфовича.

Для получения баллов НМО зарегистрируйтесь на сайте: https://therapy.school/events/05092022/

Ваши вопросы помогут сделать трансляцию еще интереснее!

Источник материалов статьи: https://www.news-medical.net/news/20220815/Study-shows-astrocytes-as-breeding-grounds-of-SARS-CoV-2-...