Бред и спутанность сознания: ученые выяснили, как Covid-19 атакует мозг
Ученые сообщили, что коронавирус поражает не только легкие – патоген может проникать в клетки мозга, вызывая такие симптомы, как бред и спутанность сознания. Об этом пишет The New York Times.
Коронавирус поражает в первую очередь легкие, но также почки, печень и кровеносные сосуды. При этом около половины пациентов сообщают о неврологических симптомах, включая головные боли, спутанность сознания и делирий. Это дает ученым основания предполагать, что вирус также может атаковать мозг.
Новое исследование предлагает первые четкие доказательства того, что у некоторых людей коронавирус проникает в клетки мозга, захватывая их, чтобы сделать свои копии. При этом вирус поглощает весь кислород поблизости, убивая соседние мозговые клетки.
Пока неясно, как вирус попадает в мозг и как часто он оставляет этот разрушительный след. Инфецирование мозга этим вирусом, учитывая имеющиеся данные, встречается редко. Но некоторые люди могут быть более восприимчивыми к подобной угрозе из-за генетического фона, высокой вирусной нагрузки или по другим причинам.
«Если мозг действительно инфицирован, это может иметь летальные последствия», – сказала Акико Ивасаки, иммунолог из Йельского университета, руководившая исследованием.
Исследование было размещено в сети и еще не было проверено экспертами. Но несколько исследователей сказали, что оно сделано аккуратно и элегантно, и доказывает разными способами, что вирус действительно может инфицировать клетки мозга.
Ученые и раньше сопоставляли изображения мозга и симптомы пациента, чтобы сделать вывод о воздействии нового коронавируса на мозг, но «мы действительно не видели много доказательств того, что вирус может заразить мозг, хотя знали, что есть потенциальная возможность, – сказал доктор Майкл Занди, невролог-консультант Национальной больницы неврологии и нейрохирургии Великобритании. – Данные нового исследования дают немного больше доказательств того, что это определенно возможно».
В июле доктор Занди и его коллеги опубликовали исследование, показывающее, что у некоторых пациентов с COVID-19 развиваются серьезные неврологические осложнения, включая повреждение нервов.
В новом исследовании доктор Ивасаки и ее коллеги задокументировали инфекцию мозга тремя способами: в ткани мозга человека, умершего от COVID-19; в модели на мышах; и в органоидах – скоплениях клеток мозга в лабораторной среде, имитирующей трехмерную структуру мозга.
Известно, что другие патогены, в том числе вирус Зика, способны поражать клетки мозга. Затем иммунные клетки наводняют поврежденные участки, пытаясь очистить мозг, уничтожая инфицированные клетки.
Коронавирус гораздо более скрытный: он использует механизмы клеток мозга для размножения, но не уничтожает их. Вместо этого он перекрывает кислород соседним клеткам, заставляя их увядать и умирать.
Исследователи не нашли никаких доказательств иммунного ответа, способного решить эту проблему.
«Это своего рода тихая инфекция, – сказала доктор Ивасаки. – У этого вируса много механизмов уклонения».
Эти результаты согласуются с другими наблюдениями за органоидами, инфицированными коронавирусом, сказала Элиссон Муотри, нейробиолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего, которая также изучила вирус Зика.
Коронавирус, кажется, быстро уменьшает количество синапсов, связей между нейронами.
«Через несколько дней после заражения мы уже видим резкое сокращение количества синапсов, – сказала доктор Муотри. – Мы пока не знаем, обратимо это или нет».
Вирус заражает клетку через белок на ее поверхности, называемый ACE2. Этот белок есть во всем теле, особенно в легких, что объясняет, почему они являются предпочтительными мишенями для вируса.
Предыдущие исследования предполагали, основываясь на косвенных показателях уровня белка, что в мозге очень мало ACE2. Но доктор Ивасаки и ее коллеги присмотрелись более внимательно и обнаружили, что вирус действительно может проникать в клетки мозга.Затем ее команда изучила две группы мышей: у одной рецептор ACE2 экспрессируется только в головном мозге, а у другой – только в легких. Когда исследователи ввели вирус, мыши, у которых был инфицирован мозг, быстро похудели и умерли в течение шести дней. Мыши, у которых были инфицированные легкие, не умерли.
Результаты показывают, что вирусная инфекция в мозге может быть более смертельной, чем респираторная инфекция.
Вирус может попасть в мозг через обонятельную луковицу, которая регулирует запах, через глаза или даже через кровоток. Неясно, по какому пути следует патоген.
«Я думаю, что это тот случай, когда научные данные опережают клинические данные», – сказала Муотри.
Исследователям необходимо будет проанализировать множество образцов, полученных от вскрытия пациентов, учерщих от COVID-19, чтобы оценить, насколько распространена инфекция мозга и присутствует ли она у людей с более легкими формами заболевания.
По словам доктора Роберта Стивенса, невролога из Университета Джона Хопкинса, от 40 до 60 процентов госпитализированных пациентов с COVID-19 испытывают неврологические и психиатрические симптомы. Но не все симптомы могут быть вызваны вторжением вируса в клетки мозга. Они могут быть результатом обширного воспаления по всему телу.
Например, воспаление в легких может высвобождать молекулы, которые закупоривают кровеносные сосуды, что приводит к инсультам.
«Для этого не обязательно инфицировать сами клетки мозга», – сказал доктор Занди.
Но у некоторых людей причиной инсульта может быть низкий уровень кислорода в крови из-за инфицированных клеток мозга.
«Различные группы пациентов могут переносить болезнь по-разному, – сказал он. – Вполне возможно, что вы увидите и то, и другое».
Некоторые когнитивные симптомы, такие как затуманивание сознание и делирий, может быть труднее выявить у пациентов, находящихся под седативным действием и подключенных к аппарату искусственной вентиляции легких.
