Исследователи из Фрайбургского университета (University of Freiburg) обнаружили, что в центральной нервной системе пациентов с COVID-19 может развиться тяжелая воспалительная реакция с участием различных иммунных клеток вокруг сосудистой системы и в ткани головного мозга. Команда ученых, возглавляемая профессором Марко Принцем (Marco Prinz) и Бертрамом Бенгшем (Bertram Bengsch), опубликовала свои результаты в журнале Immunity.
Актуальность вопроса
Как во время, так и после инфицирования коронавирусом SARS-CoV-2 пациенты могут иметь тяжелые неврологические симптомы, включая аносмию, потерю вкуса и обоняния, обычно связанную с COVID-19. Наряду с прямым повреждением, вызванным вирусом, исследователи изучают роль чрезмерных воспалительных реакций при этом заболевании.
«Несмотря на то, что уже были доказательства участия центральной нервной системы в COVID-19, уровень воспаления головного мозга удивил нас», — говорит ведущий автор исследования Энрике Салие (Henrike Salié).
«В частности, многие микроглиальные узелки, которые мы обнаружили, обычно не могут быть найдены в здоровом мозгу», — комментирует ведущий автор исследования доктор Мариус Швабенланд (Marius Schwabenland).
Материалы и методы исследования
Используя новый метод измерения — визуализирующую массовую цитометрию, ученые смогли определить различные типы клеток, а также инфицированные вирусом клетки и их пространственное взаимодействие в ранее невидимых деталях.
Результаты научной работы
«До сих пор воспалительная картина при COVID-19 была плохо изучена. Даже по сравнению с другими воспалительными заболеваниями головного мозга воспалительные реакции, вызванные COVID-19, уникальны и указывают на серьезное нарушение иммунного ответа мозга. В частности, основные защитные клетки мозга, известные как микроглиальные клетки, особенно сильно активированы, и мы также наблюдали миграцию Т-киллерных клеток и развитие выраженного нейровоспаления в стволе мозга», — говорит Принц, получивший премию Лейбница в 2020 году за свои исследования.
«Иммунные изменения особенно заметны вблизи мелких сосудов головного мозга. В этих областях экспрессируется вирусный рецептор ACE2, к которому может прикрепиться коронавирус, и вирус также был непосредственно обнаружен там», — добавляет Бенгш. «Кажется вероятным, что иммунные клетки распознают инфицированные клетки там, и что воспаление затем распространяется на нервную ткань, вызывая симптомы. Возможно, что раннее иммуномодулирующее или иммуносупрессивное лечение может уменьшить воспаление».
Профессор Роберт Тимм (Robert Thimme), подчеркивает, что высокий уровень научных знаний и сотрудничество между различными исследовательскими группами являются основной предпосылкой для быстрого получения знаний в условиях пандемии.
«Ориентированные на пациента иммунологические, вирусологические и невропатологические исследования с использованием самых современных методов являются основной силой во Фрайбургском медицинском центре. Это исследование показывает, как мы можем внести свой вклад в понимание процессов заболевания во время пандемии коронавируса. Хотя мы уже знали, что для выздоровления от коронавирусной инфекции необходим сильный иммунный ответ, очевидно, неправильно направленный иммунный ответ может нанести серьезный вред».
Авторы другого исследования заявили, что COVID-19 приводит к неврологическим нарушениям, как при болезни Альцгеймера.
