قد يصيب فيروس كورونا خلايا الدماغ الرئيسية ، مما يتسبب في موت الخلايا العصبية

بالعربي/ كشفت دراسة جديدة أن الفيروس التاجي المسبب لـ COVID-19 يمكن أن يتسلل إلى الخلايا على شكل نجمة في الدماغ ، مما يؤدي إلى حدوث تفاعل متسلسل قد يعطل الخلايا العصبية القريبة بل ويقتلها. 

تؤدي الخلايا النجمية ، المسماة الخلايا النجمية ، العديد من الأدوار في الجهاز العصبي وتوفر الوقود للخلايا العصبية التي تنقل الإشارات في جميع أنحاء الجسم والدماغ. في طبق معمل ، وجدت الدراسة أن الخلايا النجمية المصابة توقفت عن إنتاج الوقود الحيوي للخلايا العصبية وأفرزت مادة “غير معروفة” تسمم الخلايا العصبية المجاورة. 

إذا فعلت الخلايا النجمية المصابة نفس الشيء في الدماغ ، فقد يفسر ذلك بعض التغييرات الهيكلية التي لوحظت في أدمغة المرضى ، بالإضافة إلى بعض “ضباب الدماغ” والمشكلات النفسية التي يبدو أنها تصاحب بعض حالات COVID-19. كتب.

ومع ذلك ، فإن الدراسة الجديدة ، التي تم نشرها في 7 فبراير على قاعدة بيانات ما قبل الطباعة medRxiv ، لم تتم مراجعتها من قبل الزملاء حتى الآن ، وقد أخبر أحد الخبراء Live Science أن “هذه بيانات أولية للغاية” والتي لا تزال بحاجة إلى التحقق من خلال إجراء بحث إضافي ، خاصةً فيما يتعلق بموت الخلايا العصبية الذي يظهر في أطباق المختبر.

قال مؤلف الدراسة دانييل مارتينز دي سوزا ، الأستاذ المشارك ورئيس قسم البروتينات في قسم الكيمياء الحيوية بجامعة كامبيناس في البرازيل. “لا تصل إلى هناك في كل مرة ، لكنها يمكن أن تصل إلى هناك.”

وجدت دراسات أخرى أن الفيروس التاجي يمكن أن يصيب الخلايا العصبية بشكل مباشر ، على الرغم من أن الطريق الدقيق للفيروس إلى الدماغ لا يزال قيد التحقيق ، حسبما ذكرت Live Science سابقًا . قال المؤلفون إن الدراسة الجديدة قد تضيف الخلايا النجمية إلى القائمة الطويلة من الخلايا التي يهاجمها فيروس SARS-CoV-2 ، لكن العديد من الأسئلة حول COVID-19 والدماغ تظل بلا إجابة.  

في أدمغة مرضى COVID-19 

سحبت الدراسة الجديدة البيانات من ثلاثة مصادر: الخلايا في أطباق المختبر ، وأنسجة المخ من المرضى المتوفين ، ومسح الدماغ من المرضى الأحياء الذين تعافوا من عدوى خفيفة من COVID-19.

قالت الدكتورة ماريا ناجل ، أستاذة طب الأعصاب وطب العيون بجامعة كولورادو ، إنه بالنظر إلى الاختلافات الصارخة بين كل ذراع في الدراسة ، “أعتقد أنه من الصعب مقارنة جزء المرض الخفيف من الدراسة بمجموعة الأمراض الشديدة”. كلية الطب ، الذي لم يشارك في الدراسة. بعبارة أخرى ، قد لا تكون التغيرات الدماغية التي تظهر في العدوى الخفيفة مدفوعة بنفس الآليات التي تظهر في أنسجة الأشخاص الذين ماتوا بسبب COVID-19.

لتقييم 81 مريضًا يعانون من التهابات خفيفة ، أجرى الفريق فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) لأدمغتهم وقارنوها بمسح من 145 متطوعًا ليس لديهم تاريخ من COVID-19. وجدوا أن مناطق معينة من القشرة الدماغية – السطح المتجعد للدماغ المسؤول عن العمليات المعقدة مثل الذاكرة والإدراك – أظهرت اختلافات كبيرة في السماكة بين المجموعتين.

وقالت مؤلفة الدراسة الدكتورة كلاريسا لين ياسودا ، الأستاذة المساعدة في قسم جراحة الأعصاب وجراحة الأعصاب في جامعة كامبيناس ، “لقد كان الأمر مفاجئًا”. 

تم إجراء فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي بعد شهرين تقريبًا من تشخيص كل مريض مصاب بـ COVID-19 ، ولكن “في غضون شهرين ، لن أتوقع مثل هذه التغييرات ،” بافتراض أن أدمغة المرضى تبدو ذات مرة أشبه بالمشاركين غير المصابين. وأضافت أنه عادة ، فقط الإهانات المستمرة طويلة الأمد هي التي تسبب تغيرات في سمك القشرة. قال ناجل إن الإجهاد المزمن وتعاطي المخدرات والالتهابات مثل فيروس نقص المناعة البشرية قد ارتبطت بالتغيرات في سمك القشرة ، على سبيل المثال.

قال ياسودا إن مناطق القشرة الموجودة فوق الأنف أظهرت ترققًا كبيرًا في مرضى COVID-19 ، مما يشير إلى أن الأنف والأعصاب الحسية ذات الصلة قد تكون طريقًا مهمًا للفيروس في الدماغ. ومع ذلك ، من المحتمل ألا يغزو الفيروس دماغ الجميع ؛ وقال ياسودا إنه حتى في أولئك الذين يتجنبون عدوى الدماغ المباشرة ، فإن الاستجابات المناعية مثل الالتهاب قد تتلف الدماغ أحيانًا وتضعف القشرة. لا يمكن لهذه الدراسة تحديد ما إذا كانت العدوى المباشرة أو الالتهاب هو الذي تسبب في الاختلافات. وأشار ناجل إلى أنه يظهر فقط ارتباطًا بين COVID-19 وسمك القشرة.

لفهم عدد المرات التي يغزو فيها السارس- CoV-2 الدماغ بشكل أفضل ومدى انتشاره ، جمع الفريق عينات من 26 مريضًا ماتوا بسبب COVID-19 ، ووجدوا تلفًا في الدماغ في خمسة من 26 مريضًا. 

وشمل الضرر بقعًا من أنسجة المخ الميتة وعلامات الالتهاب. والجدير بالذكر أن الفريق اكتشف أيضًا مادة جينية لـ SARS-CoV-2 و ” بروتين سبايك ” الفيروسي ، الذي يلتصق بسطح الفيروس ، في جميع أدمغة المرضى الخمسة. تشير هذه النتائج إلى أن خلايا أدمغتهم أصيبت مباشرة بالفيروس. 

كانت غالبية الخلايا المصابة من الخلايا النجمية ، تليها الخلايا العصبية. قال مارتينز دي سوزا إن هذا يشير إلى أنه بمجرد وصول SARS-CoV-2 إلى الدماغ ، قد تكون الخلايا النجمية أكثر عرضة للإصابة بالعدوى من الخلايا العصبية. 

الى المعمل 

مع وجود هذه البيانات الجديدة في متناول اليد ، توجه الفريق إلى المختبر لإجراء تجارب على الخلايا النجمية البشرية المشتقة من الخلايا الجذعية ، واختبار كيفية اختراق الفيروس التاجي لهذه الخلايا وكيفية تفاعلها مع العدوى. 

وجد الباحثون أن الخلايا النجمية لا تحمل مستقبلات ACE2 ، وهي المدخل الرئيسي الذي يستخدمه الفيروس التاجي لدخول الخلايا ؛ أكد هذا العديد من الدراسات السابقة التي أظهرت نقص ACE2 في الخلايا على شكل نجمة. وبدلاً من ذلك ، وجد الفريق أن الخلايا النجمية لديها مستقبل يسمى NRP1 ، وهو مدخل آخر يمكن لبروتين السنبلة اختراقه لتحفيز العدوى. قال ناجل: “من المعروف بين باحثي فيروس كورونا أن الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 ليس مطلوبًا فقط لدخول الفيروس إلى الخلايا” ، وأن NRP1 يعمل أحيانًا كبوابة أخرى.الإعلانات

عندما منع الباحثون NRP1 في تجارب الأطباق المعملية ، لم يصيب SARS-CoV-2 الخلايا النجمية. وجد المؤلفون أنه بمجرد أن ينزلق الفيروس داخل خلية نجمية ، تبدأ الخلية على شكل نجمة في العمل بشكل مختلف. على وجه الخصوص ، تبدأ الخلية في حرق الجلوكوز بمعدل أعلى ، ولكن بشكل غريب ، ينخفض ​​عدد المنتجات الثانوية الطبيعية لهذه العملية. تشمل هذه المنتجات الثانوية البيروفات واللاكتات ، والتي تستخدمها الخلايا العصبية للوقود وبناء الناقلات العصبية – الرسل الكيميائي للدماغ.

وقالت مارتينز دي سوزا: “وهذا بالطبع سيؤثر على جميع الأدوار الأخرى التي تلعبها الخلايا العصبية في الدماغ”.  

دعمت البيانات المأخوذة من مرضى كوفيد -19 المتوفين ما رأوه في المختبر ؛ على سبيل المثال ، تحتوي عينات الدماغ المصابة أيضًا على مستويات منخفضة بشكل غير عادي من البيروفات واللاكتات ، مقارنةً بالعينات السلبية لـ SARS-CoV-2.

بالعودة إلى المختبر ، وجد المؤلفون أيضًا أن الخلايا النجمية المصابة تفرز “عاملًا غير معروف” يقتل الخلايا العصبية. اكتشفوا ذلك عن طريق وضع الخلايا العصبية في وسط تم فيه تحضين الخلايا النجمية سابقًا بفيروس SARS-CoV-2. لاحظ المؤلفون أن الخلايا العصبية المحتضرة يمكن أن تشرح ، جزئيًا على الأقل ، كيف أصبحت القشرة الدماغية رقيقة جدًا لدى مرضى COVID-19 المصابين بعدوى خفيفة.

قال مارتينز دي سوزا: “يمكن أن يرتبط هذا بطريقة ما ببداية القصة – أننا رأينا هذه التغييرات في الأشخاص الأحياء”. لكنه أضاف أن هذه مجرد فرضية.

قال ناجل: “ما زلنا لا نعرف ما إذا كان مرضى كوفيد -19 المعتدل لديهم عدوى فيروسية في الدماغ أم لا” ، لذلك من التخمين ربط التغيرات في سمك القشرة بموت الخلايا العصبية المرتبط بالخلايا النجمية. بالإضافة إلى ذلك ، “قد تكون النتائج في الطبق مختلفة عن تلك الموجودة في الدماغ في الجسم الحي ” ، لذا يجب فحص النتائج في أدمغة البشر . 

الخطوات التالية 

وبالنظر إلى المستقبل ، يريد Martins-de-Souza وفريقه التحقيق في كيفية حدوث خطأ في استقلاب الجلوكوز في الخلايا النجمية المصابة ، وما إذا كان الفيروس يحول بطريقة ما تلك الطاقة الإضافية لتغذية تكاثره. إنهم يحققون أيضًا في العامل المجهول الذي يسبب موت الخلايا العصبية.محتوى ذو صلة

وقال ياسودا إن الفريق سيتابع أيضًا مع المرضى الأحياء في الدراسة ، ويجمع المزيد من فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي لمعرفة ما إذا كانت القشرة الدماغية تبقى ضعيفة بمرور الوقت. سيقومون أيضًا بجمع عينات الدم والبيانات عن أي أعراض نفسية ، مثل ضباب الدماغ أو مشاكل الذاكرة أو القلق أو الاكتئاب . لقد بدأوا بالفعل في دراسة كيف أن التغييرات الملحوظة في سمك القشرة قد ترتبط بكيفية إرسال خلايا الدماغ للإشارات أو بناء روابط جديدة بين بعضها البعض ، وفقًا لبيان .الإعلانات

قال ياسودا: “نحن فضوليون للغاية لمعرفة ما إذا كانت هذه التغييرات ، سواء السريرية أو النفسية العصبية ، دائمة”. ستساعد الدراسات الإضافية للأشخاص المصابين بعدوى متوسطة إلى شديدة في تحديد كيف يختلف هؤلاء الأفراد عن أولئك المصابين بمرض خفيف.

وعلى المدى الطويل ، سيرصد الفريق أي حالات جديدة مرتبطة بالدماغ قد تظهر لدى مرضاهم ، مثل الخرف أو غيره من الأمراض العصبية التنكسية لتحديد ما إذا كان COVID-19 قد زاد من احتمالية الإصابة به بطريقة ما.

وقالت ياسودا “آمل ألا أرى ذلك”. “لكن كل شيء كان مفاجئًا للغاية بالنسبة لنا ، لدرجة أننا قد نرى بعض هذه المشاكل غير المرغوب فيها في المستقبل.”

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com