Yeni koronavirüs beyin hücrelerine bulaşabilir

Yeni bir araştırmaya göre, COVID-19'a neden olan koronavirüs bazen beyin hücrelerini ele geçirerek hücrelerin iç mekanizmasını kullanarak kendini kopyalayabilir.

8 Eylül'de bioRxiv ön baskı veritabanında yayınlanan araştırma, hakemli bir dergide henüz yayınlanmadı, ancak SARS-CoV-2'nin nöron adı verilen beyin hücrelerine doğrudan bulaşabileceğine dair kanıt sağlıyor. Koronavirüs, ölümcül enflamasyondan ensefalopatiler olarak bilinen beyin hastalıklarına kadar , hepsi kafa karışıklığına, beyin sisine ve deliryuma neden olabilen çeşitli beyin hasarlarıyla bağlantılı olmasına rağmen, virüsün beyin dokusunu işgal ettiğine dair şimdiye kadar çok az kanıt vardı. 

Yale Üniversitesi'nden bir immünolog olan kıdemli yazar Akiko Iwasaki, verdiği röportajda, "Bu tür beyin enfeksiyonlarının ne sıklıkta meydana geldiğini ve hangi semptomların beynin hangi bölgelerinin enfeksiyonu ile ilişkili olduğunu bulmak için daha fazla hasta dokusuna aktif olarak bakıyoruz " dedi. Yazarlar raporlarında ek olarak, bilim adamlarının yine de virüsün beyne nasıl girdiğini ve beyinden uzak tutulup tutulamayacağını anlamaları gerektiğini söyledi.

İnsan, fare ve mini beyinler  

SARS-CoV-2'nin beyin hücrelerine girip giremeyeceğini görmek için çalışma yazarları, COVID-19'dan ölen üç hastanın otopsili beyin dokusunu inceledi. Ayrıca, COVID-19 ile enfekte olmuş farelerde ve organoidlerde deneyler yaptılar - beyin dokusunun 3 boyutlu yapısını taklit etmek için bir laboratuvar tabağında yetiştirilen hücre grupları.

Colorado Üniversitesi Tıp Fakültesi'nde nöroloji ve oftalmoloji profesörü olan Dr. Maria Nagel, "Bu çalışma, üç model kullanarak SARS-CoV-2 [beyin] enfeksiyonunun kapsamlı bir analizini yapan ilk çalışmadır," dedi. Nöroiroloji konusunda uzmanlaşmış Nagel, daha önce SARS-CoV-2 RNA'sının ve hastaların ölüm sonrası dokusunda bulunan viral partiküllerin yalnızca "nadir vaka raporları" olduğunu söyledi.

Ekip, organoidlerde virüsün nöronlara, virüsün hücreye girmek ve enfeksiyonu tetiklemek için kullandığı hücre yüzeyindeki bir protein olan ACE2 reseptörü yoluyla girebileceğini buldu . Daha sonra, enfekte olmuş hücrelerin içine bakmak için dokuyu aydınlatmak için yüklü parçacık demetlerini kullanan bir elektron mikroskobu kullandılar. Koronavirüs partiküllerinin hücre içinde "tomurcuklandığını" görebiliyorlardı , bu da virüsün nöronların iç mekanizmasına kendisinin yeni kopyalarını oluşturmak için el koyduğunu gösteriyordu.

Virüs, enfekte hücrelerde mağaza kurarken, yakındaki nöronlarda enfekte olmayan metabolik değişikliklere de neden oldu. Yazarlar, yakınlardaki bu hücrelerin çok sayıda öldüğünü ve enfekte olmuş hücrelerin yeni virüs üretmeye devam etmek için komşularından oksijen çalabileceğini düşündürdüğünü belirtti.

Iwasaki, "Enfekte kişilerde benzer olayların olup olmadığını bilmiyoruz, ancak olabileceğine dair bazı kanıtlar var" dedi. Otopsi yapılan dokuda ekip, SARS-CoV-2'nin buruşuk serebral kortekste bazı nöronları enfekte ettiğini buldu. Iwasaki, bu enfekte hücrelerin yakınında, virüsün beyindeki yakındaki hücrelerden tıpkı organoidlerde olduğu gibi oksijeni çalabileceğini ima eden "küçük vuruşların" gerçekleştiğine dair kanıt buldu.

Özellikle, enfekte olmuş beyin dokusu, beklendiği gibi bağışıklık hücreleriyle dolu değildi. Yazarlar , Zika virüsü veya kuduz virüsü beyni istila ettiğinde, bunu genellikle çok sayıda bağışıklık hücresinin izlediğini belirtti. Dolayısıyla, SARS-CoV-2 beyne sızmayı başardığında, vücudun bu tür istilalara karşı tipik savunmasından bir şekilde kaçabilir. Bu alışılmadık bağışıklık tepkisinin enfeksiyonun seyrini nasıl etkileyebileceği henüz bilinmemektedir, ancak virüsün beyinden temizlenmesini daha zor hale getirebilir. Yazarlar, enfeksiyon bölgesine çok az bağışıklık hücresi akın etse de, yakınlarda ölen nöronların sinir sisteminde hala zararlı iltihaplanmaya yol açan bir zincirleme reaksiyonu tetikleyebileceğini belirtti.

Son olarak, fare deneylerinde, yazarlar bir grup fareyi beyinlerinde insan ACE2 reseptörlerini eksprese edecek şekilde genetik olarak değiştirirken, başka bir fare grubu yalnızca akciğerlerinde reseptörü taşıyor. İlk fare grubu hızla kilo vermeye başladı ve altı gün içinde öldü, ikinci grup ise kilo vermedi ve hayatta kaldı. Ek olarak, beyin enfeksiyonu olan farelerde, beyindeki kan damarlarının düzenlenmesi, muhtemelen besin açısından zengin kanı virüsün ele geçirdiği "metabolik açıdan aktif sıcak noktalara" yeniden yönlendirmek  dramatik bir şekilde değişti.

Sonraki adımlar 

Organoid ve fare çalışmaları, SARS-CoV-2'nin beyne ulaşması durumunda ne kadar ölümcül olabileceğine dair ipuçları sunuyor. Ancak şimdi, bilim adamları aynı sonuçların insanlara da geçip geçmediğini görmeli. 

Iwasaki, "Her deneysel sistemin bir sınırlaması vardır" dedi. Örneğin, COVID-19 enfeksiyonu farelerde insanlarda olduğundan farklı şekilde ilerleyebilir ve organoidler bir şekilde mini beyne benzese de, bağışıklık hücreleri veya tam boyutlu organ gibi kan damarları içermezler.

Ek olarak, Nagel, fare deneylerinde olduğu gibi "insanlarda virüs doğrudan beyne bulaşmaz" dedi. Bilim adamlarının, bu ön çalışmanın bulgularının daha büyük insan gruplarında geçerli olup olmadığını belirlemek için COVID-19 hastalarından daha fazla otopsi yapılmış doku incelemesi gerekecek. 

Nagel, SARS-CoV-2 ile enfekte insan dışı primatların da araştırma modeli olarak hizmet edebileceğini, çünkü insan beyin dokusunun arzı sınırlı olduğunu söyledi.

Nagel, "Virüs belirli beyin bölgelerinde mevcut olabilir veya nörolojik fonksiyon üzerinde daha dolaylı etkilere sahip olabilir" diye ekledi. Özellikle, bazı hastalar , ilk COVID-19 enfeksiyonu başladıktan sonra aylarca kronik yorgunluk sendromunu andıran semptomlar yaşarlar; Sendromun, beynin belirli bölümleri tarafından düzenlenen hormon işlevindeki değişikliklerden kaynaklandığının öne sürüldüğünü belirtti. Bir diğer önemli soru da "virüsün beyin sapındaki solunum merkezini etkileyip etkilemediği - kritik hastalığı olan COVID hastalarında solunum yetmezliğine katkıda bulunuyor" dedi.

Dahası, bilim insanlarının hala virüsün beyne nasıl gizlice girdiğini bulmaları gerekiyor.

Daha önce bildirildiğine göre , bilim adamları COVID-19'un insanların koku alma ve tatma yeteneklerini bozabileceğini öğrendiklerinde, bazıları virüsün beyne doğrudan burundaki sinirlerden geçerek enfekte olabileceğini teorileştirdi . Iwasaki, virüsün beyni burundan istila edebileceğini kabul etti veya kan-beyin bariyerinin risk altındaki bölgelerini geçerek kan dolaşımına girebilir - normalde beyin dokusunu dolaşımdaki kandan ayıran ve yalnızca belirli maddelerin geçmesine izin veren bir doku duvarı. Yazarlar, virüsün beyne hangi yolu izlediğini öğrenmek, enfeksiyonu önlemenin ve tedavi etmenin anahtarı olacağını belirtti. 

Yorum Gönder (0)
Daha yeni Daha eski