Авторы нового исследования утверждают, что SARS-CoV-2 может инфицировать дофаминовые нейроны, что потенциально может быть связано с длительными симптомами COVID, такими как «туман в голове» и депрессия. Исследования показывают, что эти нейроны переходят в состояние воспаления и старения и перестают функционировать. Это открытие было неожиданным, поскольку изначально целью исследования было понять, как различные типы клеток реагируют на вирус, но этот уникальный путь был обнаружен только в дофаминовых нейронах.
Новое исследование показало, что SARS-CoV-2, вирус, вызывающий COVID, может инфицировать дофаминовые нейроны головного мозга и вызывать старение — когда клетка теряет способность расти и делиться.
Исследователи из Мемориального онкологического центра Слоана-Кеттеринга (Memorial Sloan Kettering Cancer Center) и Колледжа врачей и хирургов Вагелоса Колумбийского университета (Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons) считают, что их открытие поможет пролить свет на неврологические симптомы, связанные с длительным течением COVID, такие как «туман в голове», летаргия и депрессия.
Результаты исследования, опубликованные в научном журнале Cell Stem Cell, показывают, что дофаминовые нейроны, инфицированные SARS-CoV-2, перестают работать и посылают химические сигналы, вызывающие воспаление. Обычно эти нейроны вырабатывают дофамин, нейромедиатор, который играет роль в ощущении удовольствия, мотивации, памяти, сне и движении. Повреждение этих нейронов также связано с болезнью Паркинсона.
«Этот проект начался с изучения того, как различные типы клеток в разных органах реагируют на инфекцию SARS-CoV-2. Мы протестировали клетки легких, клетки сердца, бета-клетки поджелудочной железы, но путь старения активируется только в дофаминовых нейронах», — комментирует доктор Шуйбин Чен (Shuibing Chen). «Это был совершенно неожиданный результат».
Ранее доктор Чен руководил работой по созданию нескольких типов клеток из стволовых клеток человека и тестировал их, чтобы определить, какие из них может инфицировать SARS-CoV-2. Это позволило исследователям изучить спектр тканей, которые могут быть инфицированы во время COVID, имеющего разнообразный набор симптомов у разных пациентов. Ученые также изучили образцы ткани, полученные при помощи аутопсии пациентов, инфицированных вирусом, чтобы подтвердить свои наблюдения на клетках, выращенных в лаборатории.
Удивительно, но они обнаружили, что небольшой процент дофаминовых нейронов, подвергшихся воздействию SARS-CoV-2, был инфицирован, примерно пять процентов.
«Уровень инфицирования дофаминовых нейронов не такой высокий, как у клеток легких, основной мишени вируса, но даже небольшая популяция инфицированных клеток потенциально может иметь серьезные последствия», — добавляет доктор Чен.
Интересно, что не все типы нейрональных клеток были уязвимы для вирусной инфекции. Исследователи заметили, что кортикальные нейроны не допускают инфицирования SARS-CoV-2 в идентичных экспериментальных условиях.
В данной научной работе исследователи использовали транскрипционное профилирование, чтобы определить, как инфекция SARS-CoV-2 изменила активность генов и, как следствие, изменила поведение клеток.
«Мы обнаружили, что только дофаминовые клетки активировали путь старения», — объясняет доктор Чен.
Напротив, гены пути старения не активировались в значительной степени при инфицировании SARS-CoV-2 органоидов легких, клеток поджелудочной железы, органоидов печени или клеток сердца.
Исследователи обнаружили, что сигнатуры генов — уникальный образец активности генов — инфицированных дофаминовых нейронов, выращенных в лаборатории, и дофаминовых нейронов из образцов аутопсии COVID были одинаковыми. Сюда входили гены, которые запускали химические сигналы воспаления.
Затем ученые искали способы защитить нейроны, чтобы снизить риск неврологических дефектов при заражении пациента вирусом.
Они протестировали уже имеющиеся на рынке препараты для лечения различных заболеваний, чтобы найти тот, который либо предотвратил бы заражение SARS-CoV-2, либо спас бы инфицированные дофаминовые нейроны от старения.
В ходе скрининга были выявлены три препарата, которые блокируют инфекцию SARS-CoV-2, тем самым предотвращая старение дофаминовых клеток: рилузол (используется в лечении БАС или болезни Лу Герига), метформин (используется в лечении диабета) и иматиниб (применяется в лечении рака). Дальнейшие исследования этих препаратов могут помочь найти способ предотвратить атаку вируса на мозг.
Хотя большинство людей подвергаются воздействию COVID, пострадают только некоторые люди, поскольку в риск возникновения неврологических симптомов вовлечены многие факторы, включая тяжесть заболевания и генетику. Исследования человеческой популяции продолжают изучать этот аспект.
Хотя клиническая значимость этих результатов до сих пор неясна, поскольку старение дофаминовых нейронов является отличительной чертой болезни Паркинсона, исследователи предполагают, что пациентов с длительным течением COVID следует наблюдать на предмет повышенного риска развития симптомов, связанных с болезнью Паркинсона. На сегодняшний день в популяционных исследованиях о симптомах болезни Паркинсона много не сообщалось.
Авторы другого исследования утверждают, что дофамин является причиной улучшения когнитивных функции при физических упражнениях
Невролог, мануальный терапевт, рефлексотерапевт АО «СЗЦДМ» (г. Санкт-Петербург), редактор и автор статей
Ведёт пациентов неврологического профиля с полным неврологическим осмотром, разработкой плана обследования и схемы лечения пациента (в остром периоде, на этапе реабилитации), динамическое наблюдение.
