Da li je "fuzija" neurona uzrok "moždane magle" prilikom zaraze koronavirusom?

Foto: Eugene Zabugin / Panthermedia / Profimedia

Od svih simptoma COVID-19, jedan od najproblematičnijih je "moždana magla". Ljudi prijavljuju glavobolje, teškoće pri koncetraciji i zaboravnost kao simptome ovog stanja. Naučnici su sada pokazali da SARS-CoV-2 može da uzrokuje "fuziju" moždanih ćelija, što onemogućava njihovu komunikaciju. Iako je studija sprovedena samo na ćelijama koje su uzgajane u laboratorijskim uslovima, neki naučnici tvrde da bi ovo moglo da pomogne da se objasni jedan od najzbunjujućijih simptoma u pandemiji.

- Ovo je prvi važan korak - rekao je Štefan Lihtentaler, biohemičar u nemačkom Centru za neurodegenerativne bolesti, koji nije učestvovao u ovoj studiji, prenosi Science.

Naučnici već znaju da bi SARS-CoV-2 mogao da uzrokuje ovakvo "stapanje" određenih ćelija. Pluća pacijenata koji su umrli od ozbiljnih slučajeva COVID-19 su često "prošarana" velikim multićelijskim strukturama koje se nazivaju sinsitije, za koje naučnici veruju da mogu da doprinesu respiratornim simptomima oboljenja. Kao i drugi virusi, i SARS-CoV-1 može da podstakne ćelije da se spajaju, kako bi se širio kroz organ bez inficiranja novih ćelija.

Kako bi videli da li takva fuzija ćelija može da se desi i u slučaju moždanih ćelija, Masimo Hilijard, neuro-naučnik sa Univerziteta Kvinslend, zajedno sa kolegama, prvo su genetičkim inženjeringom stvorili dve populacije neurona miševa: jedna generacija je imala ekspresiju crvenog fluoroscentnog molekula, a druga ekspresiju zelenog fluoroscentnog molekula.

Kada bi se ove dve ćelije spojile u laboratorijskim uslovima, pokazale bi se kao svetlo-žute pod mikroskopom. I ovo je upravo ono što su naučnici videli kad su dodali SARS-CoV-2 u laboratorijsku posudu koja je sadržala oba tipa ćelija, piše u magazinu Science Advances. Ista ova fuzija desila se i u ljudskim moždanim organoidima, takozvanim mini-mozgovima koji su stvoreni od stem-ćelija.

Ovde je ključan, po svemu sudeći, enzim za konverziju angiotenzina 2 (ACE2), protein koji se izražava na površini ćelija sisara koje SARS-CoV-2 napada. Virus koristi površinski protein zvani "spajk" da bi se vezao za ACE2, podstičući virus da "fuzioniše" ćeliju i da pusti svoj genetetski materijal unutra. Izgleda da "spajk" protein u inficiranim ćelijama može "naterati" druge ACE2 na ćeliji da podstaknu fuziju u susednim ćelijama. Kad je tim genetskim inženjeringom napravio naurone koji imaju ekspresiju spajk proteina, samo ćelije koje su takođe imale ekspresiju ACE2 mogle su da se "fuzionišu" jedne sa drugima.

Ovo otkriće se nadovezuje na prethodne studije ćelija pluća: ACE2 receptori su, po svemu sudeći, ključni pri posredovanju fuzije tokom infekcije sa SARS-CoV-2.

Ipak, neuronske sinsitije viđene u laboratorijama i u organoidima takođe su imale određene zanimljive osobine koje ih odvajaju od onih viđenih u plućima. Kad se ćelije pluća spoje, samo glavni delovi tela ćelije povezuju se jedni sa drugima. Kod neurona, nasuprot tome, fuzija se dešava dalje od tela ćelije, preko dugih, tankih ekstenzija koje se zovu dendriti i aksoni, koji su ključni za komunikaciju nervnih ćelija.

Fuzije prekidaju ovu komunikaciju. Neuroni obično šalju signale nezavisno, šireći ih kroz ceo mozak. Ali 90 odsto fuzionisanih neurona "ispaljuju" signale u isto vreme, dok je preostalih 10 odsto ostalo "tiho". Ova ogromna količina sinhrone aktivnosti je "skoro kao napad", kaže Hilijard. Moždana magla bi mogla da se javi kad se prekida ova delikatna moždana aktivnost, tvrdi on. Hiljardova grupa je prethodno pokazala da je podsticanje neurona na spajanje u nervnom sistemu crva Caenorhabditis elegans smanjilo njihovu sposobnost da osete mirise.

- Ovi neuroni su kao sijamski blizanci, spojeni su u kukovima. Mogu li da funkcionišu kao neuroni? Ne znamo to još. Ali postoje šanse da su izgubili jedan deo svoje funckije - kaže Adonis Sfera, psihijatar koji radi na Univerzitetu Loma Linda.

Ostaje da bude viđeno da li se ova saznanja važiti i za mozgove životinja zaraženih sa SARS-CoV-2, a tek onda i za ljude, kaže Olivije Švarc, virusolog sa Pasterovog instituta. On i mnogi drugi tvrde da niko nije zaista istraživao neuronske sinsitije kod COVID-19 pacijenata koji su umrli. Ipak, kaže on, ovo istraživanje ima smisla i treba se nastaviti u istom smeru. On kaže i da bi neuronska fuzija mogla biti relevantnija kod drugih virusa koji napadaju više neurona od SARS-CoV, kao što je virus koji izaziva besnilo (hidrofobija). Ovo istraživanje bi moglo da otkrije još jedan razlog zbog kojeg besnilo "razara" mozak, kaže Švarc.

- Mi mislimo da bi neuronska fuzija mogla da bude široko rasprostranjena, i da samo nije detektovana. Mislim da je sve ispre naših očiju - slaže se Hiljard.

(Telegraf nauka/Science)