Малко проучване на NIH разкрива как имунният отговор, предизвикан от COVID-19, може да увреди мозъка

Съобщение за новини

Вторник, 5 юли 2022 г

Констатациите биха могли да дадат представа за дългосрочните неврологични симптоми на COVID-19.

Проучване на Националния институт по здравеопазване описва имунния отговор, предизвикан от инфекция с COVID-19, който уврежда кръвоносните съдове на мозъка и може да доведе до краткосрочни и дългосрочни неврологични симптоми. В проучване, публикувано в мозъкизследователи от Националния институт по неврологични заболявания и инсулт (NINDS) изследваха промените в мозъка при девет души, починали внезапно след заразяване с вируса.

Учените са открили доказателства, че антителата – протеини, произведени от имунната система в отговор на вируси и други нашественици – участват в атака срещу клетките, покриващи кръвоносните съдове на мозъка, което води до възпаление и увреждане. В съответствие с an по-ранно проучване от групата, SARS-CoV-2 не е открит в мозъците на пациентите, което предполага, че вирусът не е заразил мозъка директно.

Разбирането как SARS-CoV-2 може да предизвика увреждане на мозъка може да помогне за разработването на терапии за пациенти с COVID-19, които имат продължителни неврологични симптоми.

„Пациентите често развиват неврологични усложнения с COVID-19, но основният патофизиологичен процес не е добре разбран“, каза Авиндра Нат, MD, клиничен директор в NINDS и старши автор на изследването. „По-рано показахме увреждане на кръвоносните съдове и възпаление в мозъка на пациентите при аутопсия, но не разбрахме причината за увреждането. Мисля, че в този документ сме придобили важна представа за каскадата от събития.”

д-р Нат и неговият екип откриха, че антителата, произведени в отговор на COVID-19, могат погрешно да се насочат към клетки, които са от решаващо значение за кръвно-мозъчната бариера. Плътно опакованите ендотелни клетки помагат за образуването на кръвно-мозъчната бариера, която не позволява на вредните вещества да достигнат до мозъка, като същевременно позволява на необходимите вещества да преминат през него. Увреждането на ендотелните клетки в кръвоносните съдове в мозъка може да доведе до изтичане на протеини от кръвта. Това причинява кървене и съсиреци при някои пациенти с COVID-19 и може да увеличи риска от инсулт.

За първи път изследователите наблюдават отлагания на имунни комплекси – молекули, образувани, когато антителата свързват антигени (чужди вещества) – върху повърхността на ендотелните клетки в мозъците на пациенти с COVID-19. Такива имунни комплекси могат да увредят тъканта, като предизвикат възпаление.

Проучването се основава на техните предишни изследвания, които откриха доказателства за увреждане на мозъка, причинено от изтъняване и пропускане на кръвоносни съдове. Те подозираха, че увреждането може да се дължи на естествения възпалителен отговор на организма към вируса.

За да проучи допълнително този имунен отговор, д-р. Нат и неговият екип изследваха мозъчна тъкан от подгрупа пациенти в предишното проучване. Деветте лица на възраст от 24 до 73 години бяха избрани, защото показаха признаци на увреждане на кръвоносните съдове в мозъка въз основа на структурни мозъчни сканирания. Пробите бяха сравнени с тези от 10 контроли. Екипът разгледа невровъзпалението и имунните отговори, използвайки имунохистохимия, техника, която използва антитела за идентифициране на специфични маркерни протеини в тъканите.

Както в по-ранното си проучване, изследователите откриха признаци на пропускащи кръвоносни съдове въз основа на наличието на кръвни протеини, които обикновено не преминават кръвно-мозъчната бариера. Това предполага, че тесните връзки между ендотелните клетки в кръвно-мозъчната бариера са увредени.

д-р Нат и колегите му откриха доказателства, че увреждането на ендотелните клетки вероятно се дължи на имунен отговор – откриване на отлагания на имунни комплекси на повърхността на клетките.

Тези наблюдения предполагат атака, медиирана от антитяло, която активира ендотелните клетки. Когато ендотелните клетки се активират, те експресират протеини, наречени адхезионни молекули, които карат тромбоцитите да се слепват. Високи нива на адхезионни молекули са открити в ендотелните клетки в пробите от мозъчна тъкан.

„Активирането на ендотелните клетки води до тромбоцити, които се придържат към стените на кръвоносните съдове, което води до образуване на съсиреци и изтичане. В същото време тесните връзки между ендотелните клетки се нарушават, което води до изтичане,” д-р. Нат обясни. „След като възникне изтичане, имунни клетки като макрофаги могат да дойдат, за да поправят щетите, създавайки възпаление. Това от своя страна причинява увреждане на невроните.

Изследователите открили, че в области с увреждане на ендотелните клетки повече от 300 гена показват намалена експресия, докато шест гена са увеличени. Тези гени са свързани с оксидативен стрес, увреждане на ДНК и метаболитна дисрегулация. Това може да даде указания за молекулярната основа на неврологичните симптоми, свързани с COVID-19, и да предложи потенциални терапевтични цели.

Заедно тези открития дават представа за имунния отговор, увреждащ мозъка след инфекция с COVID-19. Но остава неясно към какъв антиген е насочен имунният отговор, тъй като самият вирус не е открит в мозъка. Възможно е антителата срещу шиповия протеин на SARS-CoV-2 да се свържат с ACE2 рецептора, използван от вируса за навлизане в клетките. Необходими са повече изследвания, за да се изследва тази хипотеза.

Проучването може също да има значение за разбирането и лечението на дългосрочни неврологични симптоми след COVID-19, които включват главоболие, умора, загуба на вкус и обоняние, проблеми със съня и „мозъчна мъгла“. Ако пациентите в проучването бяха оцелели, изследователите смятат, че те вероятно биха развили Long COVID.

„Напълно възможно е същият този имунен отговор да продължи при пациенти с дълги COVID, което да доведе до увреждане на невроните“, каза д-р. Нат. „Възможно е да има малък неактивен имунен отговор, който продължава, което означава, че имуномодулиращите терапии могат да помогнат на тези пациенти. Така че тези открития имат много важни терапевтични последици.”

Резултатите предполагат, че леченията, предназначени да предотвратят развитието на имунните комплекси, наблюдавани в проучването, могат да бъдат потенциални терапии за пост-COVID неврологични симптоми.

Това проучване беше подкрепено от отдела за интрамурални изследвания на NINDS (NS003130) и K23NS109284, фондация Roy J. Carver и Института по невронауки на Айова.

NINDS е водещ национален финансист на изследвания върху мозъка и нервната система. Мисията на NINDS е да се търсят фундаментални знания за мозъка и нервната система и да се използват тези знания за намаляване на тежестта на неврологичните заболявания.

За Националните здравни институти (NIH):NIH, националната агенция за медицински изследвания, включва 27 института и центъра и е част от Министерството на здравеопазването и човешките услуги на САЩ. NIH е основната федерална агенция, провеждаща и подкрепяща основни, клинични и транслационни медицински изследвания и проучва причините, леченията и лековете както за общи, така и за редки заболявания. За повече информация относно NIH и неговите програми посетете www.nih.gov.

NIH…Превръщане на откритията в здраве®

###

.