SARS-CoV-2 может поражать клетки головного мозга, в основном астроциты, и негативно влиять на когнитивные способности, а также вызывать тревогу и депрессию даже у пациентов с лёгкой формой заболевания. Последствия этих изменений могут быть долгосрочными.
Вирус SARS-CoV-2, спровоцировавший пандемию, в основном поражает дыхательную систему человека. У некоторых инфицированных им людей не проявляется никаких признаков заболевания, но у многих пациентов наблюдаются тяжёлые респираторные симптомы, которые могут привести к летальному исходу. Несколько исследований раньше уже показывали, что вирус может поражать и другие органы. Нервная система — не исключение. Известно, что многие пациенты, госпитализированные из-за коронавируса, проявляли неврологические симптомы, но информации о подобных проблемах у пациентов с лёгкой формой болезни крайне мало.
Для того чтобы понять, как SARS-CoV-2 воздействует на мозг, медики обследовали 81 пациента, заражённых коронавирусом, с лёгкими симптомами, не требовавших госпитализации. Препринт с результатами исследования недавно опубликован на сервере medRxiv.
Все отобранные пациенты подверглись МРТ мозга. Изучив снимки, исследователи отметили отклоняющиеся от нормы уменьшение толщины коры в одних областях мозга и увеличение в других.
Через 21—120 дней после постановки диагноза COVID-19 c шестьюдесятью одним пациентом также провели нейропсихологическое собеседование, в ходе которого была проведена оценка испытуемых на предмет тревожности и депрессии. Также авторы проверили их память и другие когнитивные функции. Около 28% пациентов показали признаки тревоги, 20% — признаки депрессии. Около 28% пациентов также имели проблемы с памятью.
При этом обнаруженные изменения толщины коры головного мозга коррелировали с результатами нейропсихологической проверки, что позволило авторам предположить, что COVID-19 может влиять на структуру мозга и его функциональность.
Изменение функций мозга может быть вызвано как воспалительными процессами, вторичными по отношению к инфекции, так и способностью непосредственно вируса вторгаться в центральную нервную систему (ЦНС).
Для дальнейшего исследования авторы собрала образцы мозговой ткани у 26 человек, умерших от COVID-19. У пяти из собранных пациентов обнаружились изменения, соответствующие некрозу и воспалению. Генетический материал и спайковый белок вируса присутствовали во всех образцах, примерно в одной трети клеток, в основном в астроцитах.
Проведя дальнейший анализ инфицированных астроцитов, исследователи нашли 233 белка, экспрессированных в этих клетках. Это было, в среднем, на 50 белков больше, чем в контрольных клетках. Эти белки участвуют в нескольких биологических процессах, таких как углеродный метаболизм, гликолиз и биосинтез аминокислот. Авторы работы предположили, что инфекция может привести к существенному изменению метаболической активности астроцитов и снижению количества метаболитов, важных для поддержки нейронного метаболизма.
Проникновение инфекции в астроциты может повлиять на нейроны, так как метаболизм астроцитов необходим для функционирования нервной системы. Астроциты также играют решающую роль в работе нейромедиаторов, что имеет большое значение для поддержания синаптической передачи. Таким образом, инфицирование астроцитов может повлиять на функции нейронов, а в частности — их синаптическую функцию и пластичность.
Кроме того, инфекция в астроцитах также приводит к смерти нейронов. Это может частично объяснить изменения в толщине коры головного мозга. Изменения в сером веществе наблюдались и раньше — у пациентов с COVID-19, которые были госпитализированы. В данном же исследовании изменения впервые обнаружены и у пациентов с лёгкой формой болезни. Это может означать, что даже легко протекающая новая коронавирусная инфекция может нарушить функции мозга.
Подготовка материала: Мария Толмачёва