Новое исследование дает лучшее понимание того, как пандемический вирус вызывает депрессию, тревогу и потерю концентрации, известную как «мозговой туман», у пациентов с длительным течением COVID.

У большинства людей вирус SARS-CoV-2 успешно уничтожается иммунной системой, но некоторые борются с длительными осложнениями, причина которых неизвестна.

Под руководством исследователей из Медицинской школы Гроссмана при Нью-Йоркском университете исследование, в котором изучались образцы тканей человека и хомяков, показало, что, спустя много времени после того, как первоначальная вирусная инфекция прошла, самые глубокие биологические изменения происходят в обонятельной системе, состоящей из носовой полости, а именно специализированных клеток - обонятельных луковиц - выстилающие его, и соседняя область мозга, которая получает информацию о запахах. В то время как недавнее исследование, проведенное в той же лаборатории, показало, как инфекция SARS-COV-2 нарушает обоняние, изменяя активность определенных обонятельных белков (рецепторов), новое исследование показывает, как устойчивая иммунная реакция в обонятельной ткани влияет на мозговые центры, которые управляют эмоциями и познанием.

Исследование, опубликованное 7 июня в журнале Science Translational Medicine , впервые показало, что у хомяков, ранее инфицированных SARS-CoV-2, развивается уникальная воспалительная реакция в обонятельных тканях, говорят авторы исследования. В отличие от большинства исследований COVID-19, опубликованных на сегодняшний день, в этом исследовании сравнивалась реакция на SARS-CoV-2 у хомяков по сравнению с гриппом А, вирусом, вызвавшим пандемию «свиного гриппа» в 2009 году. В частности, исследование показало, что в то время как два вируса вызывали аналогичный ответ в легких, только SARS-CoV-2 вызывал хронический иммунный ответ в обонятельной системе, который все еще проявлялся через месяц после элиминации вируса.

Это хроническое воспалительное состояние, наблюдаемое при SARS-CoV-2, соответствовало вторжению иммунных клеток, таких как микроглия и макрофаги, которые убирают мусор, оставшийся после мертвых и умирающих обонятельных клеток. Они не только перерабатывают этот материал, но также запускают дополнительную выработку цитокинов, провоспалительных сигнальных белков. Эта биология также была очевидна в обонятельных тканях, взятых при вскрытии пациентов, которые выздоровели от первоначальной инфекции COVID-19, но умерли по другим причинам.

«Учитывая системный масштаб своих результатов, это исследование предполагает, что молекулярный механизм, стоящий за многими длительными симптомами COVID-19, связан с этим стойким воспалением, при этом описывая животную модель, достаточно близкую к биологии человека, чтобы быть полезной при разработке будущих методов лечения», — говорится в сообщении старшого автора исследования Бенджамина Теновера, доктор медицинских наук, профессор кафедры медицины и микробиологии в NYU Langone Health.

Исследователи говорят, что вирусы SARS-CoV-2 и гриппа А естественным образом заражают как хомяков, так и людей — для обоих хозяев это длится примерно 7-10 дней. В текущем исследовании авторы рассмотрели генетические и тканевые изменения через 3, 14 и 31 день после заражения, чтобы изучить как острую, так и стойкую реакцию на эти инфекции. Предыдущие исследования показали, что модель золотистого хомячка лучше копирует биологическую реакцию человека на SARS-COV-2, чем, например, мыши, у которых для заражения требуется изменение либо вируса, либо мыши.

Исследовательская группа обнаружила, что SARS-COV-2 из-за особенностей того, как вирус копирует себя, вероятно, вызывает более сильную иммунную реакцию, чем такое же количество гриппа A, что может объяснить большее рубцевание, вызванное SARS-COV-2 в легких и почках хомячков через 31 день после первичного заражения.

Результаты также подтвердили, что длительные иммунные реакции, наблюдаемые при длительном COVID, происходят в тканях, где вирус SARS-COV-2 больше не присутствует. Одна из теорий команды состоит в том, что повреждение от первоначальной инфекции оставило после себя остатки мертвых клеток и фрагменты вирусной РНК, которые вызывают длительное воспаление. Они также рассматривают возможность того, что обширное повреждение слизистой оболочки обонятельных клеток, ответственное за потерю обоняния, наблюдаемую при SARS-CoV-2, может дать бактериям доступ к клеткам, с которыми они обычно не контактируют (например, к клеткам головного мозга в луковице), что затем вызовет иммунные реакции.

Какой бы ни была причина, хронический иммунный ответ в обонятельных тканях хомяков, инфицированных SARS-CoV-2, сопровождался изменениями в поведении, которые авторы исследования отследили с помощью установленных тестов. Например, хомяки из группы SARS-CoV-2 быстрее прекращали попытки плавать, что является показателем депрессии, или реагировали на посторонние предметы (шарики) в своих клетках, поведение, связанное с тревогой. Исследователи говорят, что депрессия и тревога являются общими атрибутами длительного COVID, и было обнаружено, что эти поведенческие аномалии коррелируют с уникальными изменениями в биологии клеток мозга.

Помимо головного мозга, авторы исследовали легкие через месяц после элиминации вируса и после каждой острой легочной инфекции. Они обнаружили, что после SARS-COV-2 восстановление дыхательных путей происходило значительно медленнее, чем при гриппе А, в результате того, что COVID-19 вызвал более обширные повреждения. Изучение предметных стекол тканей под микроскопом также показало рубцы в легких, которые были более распространены в легких, инфицированных SARS-COV-2, что может частично объяснить одышку, наблюдаемую у некоторых пациентов с длительным течением COVID. Исследование также показало, что воспалительная реакция на SARS-COV-2 привела к повреждению почек, которое длилось дольше, чем повреждение, вызванное вирусной инфекцией гриппа А.

Источник: https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.abq3059