Un estudio muestra cómo el SARS-COV-2 infecta las células cerebrales llamadas astrocitos, provocando cambios estructurales en el cerebro. La infección por SARS-CoV-2 puede causar alteraciones cerebrales y disfunción neurocognitiva, particularmente en el síndrome prolongado de COVID-19, pero los mecanismos subyacentes son esquivos.
Daniel Martins-de-Souza y sus colegas usaron resonancia magnética para comparar la estructura cerebral en 81 participantes del estudio que se recuperaban de una infección leve por COVID-19 y 81 individuos sanos. Los autores encontraron que el primer grupo exhibió un grosor cortical reducido, lo que se correlacionó con deficiencias cognitivas y síntomas como ansiedad y depresión.
Los autores analizaron muestras de cerebro de 26 personas que habían muerto de COVID-19 y encontraron que las muestras de cinco de estas personas presentaban daño tisular.
Un análisis posterior de las muestras cerebrales dañadas reveló que los astrocitos, que son las células cerebrales que sostienen el metabolismo neuronal, tenían una probabilidad particular de estar infectados con el SARS-CoV-2 y que el virus ingresa a estas células a través del receptor NRP1.
Una vez infectados, los astrocitos exhibieron niveles alterados de metabolitos utilizados para alimentar las neuronas y la producción de neurotransmisores, y las células infectadas secretaron moléculas neurotóxicas. Según los autores, los hallazgos descubren cambios estructurales observados en los cerebros de las personas con COVID-19.
La importancia del estudio denota los síntomas neurológicos que se encuentran entre los más frecuentes de las complicaciones extrapulmonares de COVID-19, que afectan a más del 30 por ciento de los pacientes. En este estudio, proporcionamos evidencia de que el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2 (SARS-CoV-2) se encuentra en el cerebro humano, donde infecta a los astrocitos y, en menor medida, a las neuronas.
También mostramos que los astrocitos son susceptibles a la infección por SARS-CoV-2 a través de un mecanismo no canónico que implica la interacción pico-NRP1 y responden a la infección remodelando el metabolismo energético, que a su vez altera los niveles de metabolitos utilizados para alimentar las neuronas y apoyar a los neurotransmisores. síntesis. El fenotipo secretor alterado de los astrocitos infectados deteriora la viabilidad neuronal. Estas características podrían explicar el daño y los cambios estructurales observados en los cerebros de los pacientes con COVID-19.
Aunque la evidencia creciente confirma las manifestaciones neuropsiquiátricas asociadas principalmente con la infección grave por COVID-19, la disfunción neuropsiquiátrica a largo plazo (caracterizada recientemente como parte del síndrome “COVID-19 prolongado”) se ha observado con frecuencia después de una infección leve.
El estudio muestra el espectro del impacto cerebral de la infección por coronavirus 2 (SARS-CoV-2) del síndrome respiratorio agudo severo, que va desde alteraciones a largo plazo en individuos levemente infectados (atrofia cortical orbitofrontal, deterioro neurocognitivo, fatiga excesiva y síntomas de ansiedad) hasta alteraciones severas. daño agudo confirmado en muestras de tejido cerebral extraídas de la región orbitofrontal (a través de acceso transetmoidal endonasal) de individuos que fallecieron por COVID-19.
En una cohorte independiente de 26 personas que murieron de COVID-19, usamos signos histopatológicos de daño cerebral como guía para una posible infección cerebral por SARS-CoV-2 y encontramos que entre las 5 personas que exhibieron esos signos, todos ellos tenían genética material del virus en el cerebro.
Las muestras de tejido cerebral de estos cinco pacientes también exhibieron focos de infección y replicación por SARS-CoV-2, particularmente en astrocitos. Apoyando la hipótesis de la infección de astrocitos, los astrocitos humanos derivados de células madre neurales in vitro son susceptibles a la infección por SARS-CoV-2 a través de un mecanismo no canónico que implica la interacción de pico-NRP1.
Los astrocitos infectados con SARS-CoV-2 manifestaron cambios en el metabolismo energético y en proteínas y metabolitos clave utilizados para alimentar las neuronas, así como en la biogénesis de los neurotransmisores. Además, la infección de astrocitos humanos provoca un fenotipo secretor que reduce la viabilidad neuronal.
El estudio da como resultado deficiencias cognitivas y síntomas neuropsiquiátricos en pacientes convalecientes de COVID-19 que se correlacionan con un grosor cortical cerebral alterado. Un análisis de morfometría basado en la superficie cortical (utilizando una resonancia magnética 3T de alta resolución) en 81 sujetos diagnosticados con infección leve por COVID-19 (62 anosmias o disgeusia autoinformadas) que no requirieron apoyo de oxígeno (los detalles metodológicos y la demografía del paciente se presentan en Anexo SI).
El análisis se realizó dentro de un intervalo promedio (DE) de 57 (26) días después de la detección de SARS-CoV-2 por qRT-PCR, y los sujetos se compararon con 81 voluntarios sanos (sin comorbilidades neuropsiquiátricas) escaneados durante la pandemia de COVID-19. (equilibrado para la edad [P = 0.97] y sexo [P = 0.3]). El grupo COVID-19 presentó niveles más altos de síntomas de ansiedad y depresión, fatiga y somnolencia diurna excesiva (Apéndice SI, Tabla S1 muestra datos epidemiológicos y clínicos).
Un análisis del grosor cortical (ajustado para múltiples comparaciones utilizando el método de Holm-Bonferroni) reveló áreas de grosor cortical reducido exclusivamente en el hemisferio izquierdo, incluido el giro recto izquierdo (P = 0,01), giro temporal superior (P = 0,036), giro inferior surco temporal (P = 0,02) y surco colateral transverso posterior (P = 0,003) (fig. 1A). No se observó aumento en el grosor cortical. (Y YO)