Naukowcy z Uniwersytetu Colorado w Boulder odkryli, że białka pozostawione przez COVID 19 może znacznie obniżyć poziom kortyzolu w mózgu, prowadząc do wzmożonych odpowiedzi immunologicznych na nowe czynniki stresogenne.
W tym badaniu, skupiającym się na neurologicznych objawach długiego Covid-19, wykorzystano szczury, aby zademonstrować, jak to zrobić SARS-CoV-2 antygeny utrzymują się w organizmie i zmieniają funkcjonowanie mózgu. Ten utrzymujący się efekt może wyjaśniać poważne i różnorodne objawy długiego Covid-19, sugerując potencjalne kierunki dalszych badań i strategie zarządzania objawami.
Zrozumienie długoterminowego wpływu wirusa Covid-19 na mózg
Wyniki nowych badań na zwierzętach przeprowadzonych na zwierzętach z Uniwersytetu Colorado Boulder wykazały, że białka pozostawione przez Covid-19 długo po początkowej infekcji mogą spowodować gwałtowny spadek poziomu kortyzolu w mózgu, stan zapalny układu nerwowego i przygotować komórki odpornościowe do nadmiernej reakcji na pojawienie się kolejnego czynnika stresogennego. naukowcy.
Badanie opublikowane w czasopiśmie Zachowanie mózgu i odpornośćrzuca nowe światło na to, co może leżeć u podstaw neurologicznych objawów długiego Covid-19 – nieuleczalnego zespołu chorobowego, który dotyka aż 35% osób zakażonych wirusem Covid-19. wirus.
Odkrycia pojawiają się w czasie, gdy Covid robi uderzający powrót latem, wraz z przypadkami rośnie w 84 krajach i wielu znanych sportowców na Igrzyskach Olimpijskich w Paryżu uzyskało pozytywny wynik testu.
Rola kortyzolu w długich objawach COVID
„Nasze badanie sugeruje, że niski poziom kortyzolu może odgrywać kluczową rolę w wywoływaniu wielu zmian fizjologicznych, których doświadczają ludzie w związku z długą chorobą Covid-19” – powiedział główny autor dr Matthew Frank, starszy pracownik naukowy na Wydziale Psychologii i Neuronauki na Uniwersytecie Kalifornijskim Otoczak.
Poprzednie badania wykazały, że antygeny SARS-CoV-2, białka stymulujące układ odpornościowy wydzielane przez wirusa wywołującego COVID-19, pozostają w krwiobiegu pacjentów z przewlekłą chorobą Covid-19 nawet rok po zakażeniu. Wykryto je również w mózgach zmarłych pacjentów z Covid-19.
Aby zbadać, w jaki sposób takie antygeny wpływają na mózg i układ nerwowy, zespół badawczy wstrzyknął antygen zwany S1 (podjednostkę białka „kolca”) do płynu mózgowo-rdzeniowego szczurów i porównał je z grupą kontrolną.
Redukcja kortyzolu i jej konsekwencje
Po 7 dniach u szczurów narażonych na działanie S1 poziom kortyzolopodobnego hormonu kortykosteronu spadł o 31% w hipokampie, obszarze mózgu związanym z pamięcią, podejmowaniem decyzji i uczeniem się. Po 9 dniach poziom spadł o 37%.
„Dziewięć dni to długi okres życia szczura” – stwierdził Frank, zauważając, że szczury żyją średnio od dwóch do trzech lat.
Zauważa, że kortyzol ma kluczowe znaczenie przeciwzapalne, pomaga przekształcać paliwo w energię i jest ważny dla regulacji ciśnienia krwi i cyklu snu i czuwania oraz utrzymywania pod kontrolą odpowiedzi immunologicznej na infekcję. Jedno z ostatnich badań wykazało, że osoby z długą chorobą Covid-19 mają zwykle niski poziom kortyzolu. Badania pokazują, że podobnie dzieje się z osobami cierpiącymi na zespół chronicznego zmęczenia.
„Kortyzol ma tak wiele korzystnych właściwości, że jego zmniejszenie może mieć wiele negatywnych konsekwencji” – powiedział Frank.
Odpowiedź immunologiczna na stresory u szczurów narażonych
W innym eksperymencie naukowcy wystawili różne grupy szczurów na działanie stresora immunologicznego (osłabionej bakterii) i obserwowali ich tętno, temperaturę i zachowanie, a także aktywność komórek odpornościowych w mózgu zwanych komórkami glejowymi.
Odkryli, że grupa szczurów, które były wcześniej narażone na działanie białka S1 wirusa SARS-CoV-2, zareagowała znacznie silniej na stresor, wykazując bardziej wyraźne zmiany w jedzeniu, piciu, zachowaniu, temperaturze ciała i tętnie, częstsze zapalenie nerwów i silniejsza aktywacja komórki glejowe.
Konsekwencje długiego leczenia COVID
„Po raz pierwszy pokazujemy, że narażenie na antygeny pozostawione przez tego wirusa może faktycznie zmienić odpowiedź immunologiczną mózgu, powodując jego nadmierną reakcję na kolejne czynniki stresogenne lub infekcję” – powiedział Frank.
Podkreśla, że badanie przeprowadzono na zwierzętach i że potrzebne są dalsze badania, aby ustalić, czy i w jakim stopniu niski poziom kortyzolu może prowadzić do objawów długiego Covid-19 u ludzi.
Teoretyzuje jednak, że proces ten mógłby przebiegać mniej więcej tak: antygeny Covid-19 obniżają poziom kortyzolu, który służy do kontrolowania reakcji zapalnych w mózgu na czynniki stresogenne. Kiedy pojawia się stresor – czy to zły dzień w pracy, łagodna infekcja, czy ciężki trening – reakcja zapalna mózgu zostaje uwolniona bez ograniczeń i z krzykiem wracają poważne objawy.
Mogą one obejmować zmęczenie, depresję, zamglenie mózgu, bezsenność i problemy z pamięcią. Frank wyraził wątpliwości, czy samo leczenie kortyzolem może być skuteczne w leczeniu długiego przebiegu Covid-19, ponieważ nie dotrze do pierwotnej przyczyny i będzie wiązać się z wieloma skutkami ubocznymi. Zamiast tego odkrycia sugerują, że identyfikacja i minimalizowanie różnych czynników stresogennych może pomóc w opanowaniu objawów.
Poszukiwanie rozwiązań
Sugeruje, że wykorzenienie źródła antygenów – w tym rezerwuarów tkanek, w których nadal ukrywają się fragmenty wirusa – również może być podejściem wartym zbadania.
Badanie zostało sfinansowane przez fundację non-profit PolyBio Research Foundation. Trwają dalsze badania.
„Jest wiele osób cierpiących na ten wyniszczający syndrom. To badanie przybliża nas do zrozumienia, co się dzieje z neurobiologicznego punktu widzenia i jaką rolę może odgrywać kortyzol” – powiedział Frank.
Odniesienie: „Podjednostka S1 SARS-CoV-2 wytwarza przedłużone pobudzenie reakcji neurozapalnych, fizjologicznych i behawioralnych na odległe wyzwanie immunologiczne: rola kortykosteroidów” Matthew G. Frank, Jayson B. Ball, Shelby Hopkins, Tel Kelley , Angelina J. Kuzma, Robert S. Thompson, Monika Fleshner i Steven F. Maier, 21 lipca 2024 r., Mózg, zachowanie i odporność.
DOI: 10.1016/j.bbi.2024.07.034
