Небольшое исследование показывает, как иммунный ответ, вызванный COVID-19, может повредить мозг

Прочитано: 1072 раз(а)


Исследование, проведенное Национальным институтом здравоохранения, описывает иммунный ответ, вызванный инфекцией COVID-19, которая повреждает кровеносные сосуды головного мозга и может привести к краткосрочным и долгосрочным неврологическим симптомам. В исследовании, опубликованном в Brain, исследователи из Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS) изучили изменения мозга у девяти человек, которые внезапно умерли после заражения вирусом.

Ученые обнаружили доказательства того, что антитела — белки, вырабатываемые иммунной системой в ответ на вирусы и других захватчиков, — участвуют в атаке на клетки, выстилающие кровеносные сосуды головного мозга , что приводит к воспалению и повреждению. В соответствии с более ранним исследованием группы, SARS-CoV-2 не был обнаружен в мозгу пациентов, что позволяет предположить, что вирус не заражал мозг напрямую.

Понимание того, как SARS-CoV-2 может вызвать повреждение головного мозга, может помочь в разработке методов лечения пациентов с COVID-19 с затяжными неврологическими симптомами .

«У пациентов с COVID-19 часто развиваются неврологические осложнения, но лежащий в их основе патофизиологический процесс изучен недостаточно», — сказал Авиндра Нат, доктор медицинских наук, клинический директор NINDS и старший автор исследования. «Ранее мы показывали повреждение кровеносных сосудов и воспаление в мозгу пациентов при вскрытии, но мы не понимали причину повреждения. Я думаю, что в этой статье мы получили важное представление о каскаде событий».

Доктор Нэт и его команда обнаружили, что антитела, вырабатываемые в ответ на COVID-19, могут ошибочно нацеливаться на клетки, имеющие решающее значение для гематоэнцефалического барьера . Плотно упакованные эндотелиальные клетки помогают формировать гематоэнцефалический барьер, который препятствует проникновению вредных веществ в головной мозг и позволяет проходить необходимым веществам. Повреждение эндотелиальных клеток в кровеносных сосудах головного мозга может привести к утечке белков из крови. Это вызывает кровотечения и тромбы у некоторых пациентов с COVID-19 и может увеличить риск инсульта.

Исследователи впервые наблюдали отложения иммунных комплексов — молекул, образующихся при связывании антител с антигенами (чужеродными веществами) — на поверхности эндотелиальных клеток в головном мозге пациентов с COVID-19. Такие иммунные комплексы могут повреждать ткани, вызывая воспаление.

Исследование основано на их предыдущем исследовании, в котором были обнаружены доказательства повреждения головного мозга, вызванного истончением и негерметичностью кровеносных сосудов. Они подозревали, что повреждение могло быть связано с естественной воспалительной реакцией организма на вирус.

Для дальнейшего изучения этого иммунного ответа доктор Нэт и его команда исследовали ткани головного мозга у подгруппы пациентов в предыдущем исследовании. Девять человек в возрасте от 24 до 73 лет были выбраны потому, что у них были обнаружены признаки повреждения кровеносных сосудов в головном мозге, основанные на структурном сканировании головного мозга. Образцы сравнивали с образцами из 10 контролей. Команда изучила нейровоспаление и иммунные реакции с помощью иммуногистохимии — метода, который использует антитела для идентификации специфических белков-маркеров в тканях.

Как и в предыдущем исследовании, исследователи обнаружили признаки негерметичности кровеносных сосудов, основываясь на присутствии белков крови, которые в норме не преодолевают гематоэнцефалический барьер. Это свидетельствует о повреждении плотных контактов между эндотелиальными клетками гематоэнцефалического барьера.

Доктор Нат и его коллеги обнаружили доказательства того, что повреждение эндотелиальных клеток, вероятно, было связано с иммунным ответом, обнаружив отложения иммунных комплексов на поверхности клеток.

Эти наблюдения предполагают атаку, опосредованную антителами, которая активирует эндотелиальные клетки. Когда эндотелиальные клетки активируются, они экспрессируют белки, называемые молекулами адгезии, которые заставляют тромбоциты слипаться. Высокие уровни молекул адгезии были обнаружены в эндотелиальных клетках в образцах тканей головного мозга .

«Активация эндотелиальных клеток приводит к тому, что тромбоциты прилипают к стенкам кровеносных сосудов, вызывая образование сгустков и протечку. В то же время плотные соединения между эндотелиальными клетками разрушаются, вызывая их протечку», — объяснил доктор Нат. «Как только происходит утечка, иммунные клетки, такие как макрофаги, могут восстановить повреждение, вызывая воспаление. Это, в свою очередь, вызывает повреждение нейронов».

Исследователи обнаружили, что в областях с повреждением эндотелиальных клеток более 300 генов показали пониженную экспрессию, а шесть генов — повышенную. Эти гены были связаны с окислительным стрессом, повреждением ДНК и нарушением регуляции метаболизма. Это может дать представление о молекулярной основе неврологических симптомов, связанных с COVID-19, и предложить потенциальные терапевтические мишени .

Вместе эти результаты дают представление об иммунном ответе, повреждающем мозг после заражения COVID-19. Но остается неясным, на какой антиген нацелен иммунный ответ, поскольку сам вирус не был обнаружен в мозгу. Вполне возможно, что антитела против спайкового белка SARS-CoV-2 могут связываться с рецептором ACE2, используемым вирусом для проникновения в клетки. Для изучения этой гипотезы необходимы дополнительные исследования.

Исследование также может иметь значение для понимания и лечения долгосрочных неврологических симптомов после COVID-19, которые включают головную боль, усталость, потерю вкуса и обоняния, проблемы со сном и «мозговой туман». Исследователи полагают, что если бы пациенты в исследовании выжили, у них, вероятно, развился бы Long COVID.

«Вполне возможно, что тот же самый иммунный ответ сохраняется у пациентов с длительным COVID, что приводит к повреждению нейронов», — сказал доктор Нэт. «Может быть небольшой вялый иммунный ответ , который продолжается, а это означает, что иммуномодулирующая терапия может помочь этим пациентам. Таким образом, эти результаты имеют очень важное терапевтическое значение».

Результаты показывают, что методы лечения, предназначенные для предотвращения развития иммунных комплексов, наблюдаемых в исследовании, могут быть потенциальными методами лечения неврологических симптомов после COVID.

Небольшое исследование показывает, как иммунный ответ, вызванный COVID-19, может повредить мозг



Новости партнеров