Naukowcy z King’s College London przeprowadzili badanie in vitro neuronów eksponowanych na próbki krwi pobrane od pacjentów z COVID-19 cierpiących na powikłania neurologiczne w postaci delirium. Zaobserwowano osłabienie neurogenezy oraz zwiększoną śmierć komórek nerwowych. Znaczącą rolę mogą odgrywać cytokiny, czyli białka wydzielane w odpowiedzi na zapalenie.
Wirus SARS-CoV-2 atakuje cały organizm, przy czym jego wpływ na płuca jest najlepiej poznany. Najnowsze badania przeprowadzone przez naukowców z King’s College London skupiają się jednak na mechanizmach odpowiadających za powikłania neurologiczne – ich przyczyną może być tzw. burza cytokinowa, czyli gwałtowny wyrzut cytokin przez układ odpornościowy.
“W naszym badaniu po raz pierwszy wykorzystane zostały próbki krwi pobrane od pacjentów COVID-19 doświadczających delirium, aby sprawdzić jak infekcja wpływa na proces zwany neurogenezą, który jest niezbędny do utrzymania prawidłowych funkcji mózgowych, w tym pamięci oraz procesów myślowych” – mówi dr Alessandra Borsini z Instytutu Psychiatrii, Psychologii i Neuronauki (IoPNN) oraz autorka badania.
Badacze udowodnili wcześniej, że u 20-30% pacjentów chorujących na COVID-19 rozwiną się powikłania neurologiczne takie jak delirium, a w przypadku choroby o ciężkim przebiegu – aż 60-70% z nich. Delirium to stan zaburzenia świadomości powodujący dezorientację, który może prowadzić do przedłużonej hospitalizacji i śmierci. Aby zbadać mechanizmy komórkowe i molekularne, które mogą odpowiadać za to powikłanie, badacze zebrali próbki krwi od 36 pacjentów przyjętych do londyńskiego szpitala podczas pierwszej fali epidemii w 2020 roku. Połowa z nich wykazywała wtedy objawy delirium. Naukowcy użyli modelu in vitro komórek mózgowych pochodzących z hipokampa, czyli regionu mózgu odpowiadającego za pamięć i uczenie się. Neurony hipokampa były eksponowane na próbki krwi pobrane od pacjentów. Zaobserwowano zwiększoną śmierć komórek mózgowych oraz wyrzut cytokin, czyli prozapalnych białek.
U pacjentów z delirium zaobserwowano wyższy poziom cytokiny IL-6. Po ekspozycji neuronów na próbki krwi chorych dochodziło do wyrzutu cytokin IL-12 i IL-13. Naukowcy sądzą, że komórki nerwowe produkują cytokiny IL-12 i IL-13 pod wpływem cytokiny IL-6 wydzielanej w odpowiedzi zapalnej.
“Po serii badań wykazaliśmy, że najprawdopodobniej to właśnie początkowa produkcja cytokin w odpowiedzi na infekcję COVID-19 zapoczątkowuje dalszą kaskadę zapalną, która powoduje spadek tworzenia nowych komórek mózgowych oraz zwiększoną śmierć komórkową, co prowadzi do objawów neurologicznych, takich jak delirium.”- mówi profesor Carmine Pariante z IoPPN
Być może odkrycie to pomoże w przyszłości dobrać prawidłowe leczenie u pacjentów oraz zapobiec neurologicznym powikłaniom po przebyciu COVID-19.
