Наиболее глубоко, чем числилось ранее, вирус, вызывающий COVID-19, SARS-CoV-2, может повлиять на мозг в течение нескольких месяцев опосля инфецирования, но ученые не соображают, каким образом. Не так давно исследователи проявили связь меж лишней потерей синапсов и стойкими когнитивными симптомами у неких людей, в механизме, схожем с нейродегенеративными болезнями. Приобретенные результаты могут посодействовать в определении новейших способов исцеления этого симптома долгого COVID.
Нейропсихиатрические проявления свойственны для острой фазы инфекции SARS-CoV-2, но почти все пациенты продолжают испытывать подобные симптомы еще длительное время опосля инфецирования. Механизмы этих эффектов неопознаны. Догадка о том, что вирусные инфекции могут ускорять нейродегенерацию, в текущее время завлекает внимание в связи с пандемией. Сделалось ясно, что вирус может поражать несколько органов и тканей, включая мозг. Вправду, посмертный анализ мозга, приобретенного от пациентов, погибших от COVID-19, показал необъятную микроглиальную активацию с выраженным нейровоспалением в стволе мозга.
Необходимо подчеркнуть, что долгие нейроповеденческие и когнитивные расстройства являются общей чертой остальных нейроинвазивных РНК-вирусов, при этом процессы, повреждающие центральную нервную систему, длятся и опосля поражения вируса. На нынешний денек механизмы, лежащие в базе этих нейрокогнитивных последствий, плохо исследованы, но недавнешние исследования на грызунах разрешают представить, что интерфероновые реакции в микроглии, прирожденных иммунных клеточках мозговой ткани, могут привести к чрезмерному уничтожению синапсов и нарушению целостности нейронных цепей.
Не так давно, так как тяжело изучить последствия инфекции SARS-CoV-2 в тканях мозга in vivo, исследователи из Каролинского института в Стокгольме, Швеция, сделали органоиды людского мозга и заразили их вирусом. Создатели нашли, что иммунные клеточки мозга чрезвычайно уничтожали синапсы и получали такую картину экспрессии генов, которая имитировала ту, что наблюдается при нейродегенеративных заболеваниях, таковых как болезнь Паркинсона и Альцгеймера. Их работа размещена в журнальчике “Молекулярная психиатрия”.
Неповторимые органоиды людского мозга
Используя людские индуцированные плюрипотентные стволовые клеточки (iPS), создатели сделали трехмерные модели мозга in vitro, именуемые органоидами мозга. А именно, они культивировали людскую микроглию из здоровых моноцитов и заразили их вирусом SARS-CoV-2.
Органоид мозга, использованный в исследовании, с микроглиальными клеточками красноватого цвета.
В итоге они нашли, что синапсы в этих моделях людского мозга чрезвычайно сокращаются. Они нужны для мозговой деятельности, потому что обеспечивают связь меж нейронами.
Естественно, понятно, что мозг избавляется от неких синапсов (тех, которые больше не необходимы, имеют низкую активность). Очень огромное количество синапсов усугубляет свойство передачи инфы, подобно паразитарному фоновому шуму, расходующему энергию. Устранение этих никчемных синапсов дозволяет нейронам устанавливать новейшие контакты. По сути, мозг выбирает более активные синапсы, а означает, более принципиальные для его деятельности, и закрепляет их.
Тем не наименее “рядовая” скорость элиминации ниже, чем скорость, наблюдаемая в опытах в этом новеньком исследовании. Крайнее может разъяснить, почему некие люди проявляют когнитивные симптомы в контексте долгого COVID, благодаря этому аномальному недостатку синапсов.
Умножение активности микроглии (выделено красноватым) через 24 часа, потом через 72 часа опосля инфецирования. Ядра покрашены в голубий цвет в первой серии гистологических срезов слева.
Доктор Самудьята, один из первых создателей исследования и научный сотрудник лаборатории Селлгрена на кафедре физиологии и фармакологии Каролинского института, объясняет в собственном заявлении: “Любопытно, что наши результаты почти во всем имитируют то, что не так давно наблюдалось в мышиных моделях, инфицированных иными нейроинвазивными РНК-вирусами, таковыми как вирус Западного Нила. Эти вирусы также соединены с остаточными когнитивными нарушениями опосля инфецирования и неизменной активацией микроглии, приводящей к чрезмерному поглощению синапсов, что, как предполагается, вызывает эти симптомы. В текущее время в нескольких исследовательских работах также сообщается о сохраняющихся когнитивных симптомах опосля инфецирования SARS-CoV-2, также о завышенном риске диагностирования расстройства, характеризующегося когнитивными симптомами”.
Связь с нейродегенерацией при неких заболеваниях
Как сообщается в австралийском исследовании, создатели работы считают, что пусковой механизм практически бесконтрольной деградации синапсов употребляет этот же механизм, что и при неких нейродегенеративных заболеваниях.
Благодаря секвенированию генов в отдельных клеточках создатели также смогли изучить, как разные типы клеток в модели реагировали на вирус. Сусмита Малваде, соавтор исследования и аспирант в лаборатории Селлгрена на кафедре физиологии и фармакологии Каролинского института, гласит: “Микроглия показывает четкую генетическую подпись, в главном характеризующуюся увеличением уровня генов, реагирующих на интерферон, и включает пути, ранее связанные с нейродегенеративными болезнями, таковыми как болезнь Паркинсона и Альцгеймера. Эта сигнатура наблюдалась и в наиболее поздние сроки, когда вирусная перегрузка была малой”.
Сейчас исследователи будут учить, как разные фармакологические подходы могут направить назад конфигурации, наблюдаемые на инфицированных моделях. Исследователи докладывают в статье в The Conversation, что существует антибиотик миноциклин, способный уменьшать описанный тут процесс микроглии. В конечном счете, разработанная модель и результаты исследования могут посодействовать в будущих усилиях по борьбе с когнитивными симптомами опосля COVID-19 и иными нейроинвазивными вирусными инфекциями.
Источник
Читайте далее:
