Tyrėjai iš Helmholtz Miuncheno ir Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) nustatė mechanizmą, galintį paaiškinti ilgalaikio COVID neurologinius simptomus.
Tyrimas rodo, kad SARS-CoV-2 smaigalio baltymas išlieka smegenų apsauginiuose sluoksniuose, smegenų dangaluose ir kaukolės kaulų čiulpuose iki ketverių metų po užsikrėtimo. Šis nuolatinis smaigalio baltymo buvimas gali sukelti lėtinį paveiktų asmenų uždegimą ir padidinti neurodegeneracinių ligų riziką.
Grupė, vadovaujama prof. Ali Ertürk, Helmholtz Miuncheno intelektualių biotechnologijų instituto direktoriaus, taip pat nustatė, kad mRNR COVID-19 vakcinos žymiai sumažina smegenyse susikaupusių baltymų kiekį. Tačiau smailių baltymų išlikimas po infekcijos kaukolėje ir smegenų dangaluose yra naujų gydymo strategijų tikslas.
Smegenyse kaupiasi spygliuočių baltymai
Prof. Ertürk komandos sukurta nauja dirbtinio intelekto vaizdavimo technika suteikia naujų įžvalgų apie tai, kaip SARS-CoV-2 smaigalio baltymas veikia smegenis. Metodas padaro organus ir audinių mėginius skaidrius, leidžiančius trimatiškai vizualizuoti ląstelių struktūras, metabolitus ir, šiuo atveju, virusinius baltymus. Naudodami šią technologiją, tyrėjai atskleidė anksčiau neaptinkamą smailių baltymų pasiskirstymą COVID-19 pacientų ir pelių audinių mėginiuose.
Tyrimas, paskelbtas žurnale Ląstelių šeimininkas ir mikrobasatskleidė, kad kaukolės kaulų čiulpuose ir smegenų dangaluose yra žymiai padidėjusi baltymų koncentracija net praėjus metams po užsikrėtimo. Spygliuočių baltymas jungiasi prie vadinamųjų ACE2 receptorių, kurių šiuose regionuose ypač gausu.
„Dėl to šie audiniai gali būti ypač pažeidžiami dėl ilgalaikio smailių baltymų kaupimosi“, – aiškina pirmasis tyrimo autorius daktaras Zhouyi Rong.
Ertürkas priduria: „Mūsų duomenys taip pat rodo, kad nuolatinis smailių baltymų kiekis prie smegenų sienų gali prisidėti prie ilgalaikio neurologinio COVID-19 ir ilgalaikio COVID poveikio. Tai apima pagreitintą smegenų senėjimą, dėl kurio gali būti prarasta nuo penkerių iki dešimties metų. sveika smegenų funkcija paveiktiems asmenims”.
Vakcinos sumažina baltymų kaupimąsi ir smegenų uždegimą
Ertürk komanda išsiaiškino, kad BioNTech / Pfizer mRNR COVID-19 vakcina žymiai sumažina smegenyse susikaupusių baltymų kiekį. Kitos mRNR vakcinos ar vakcinų tipai, pvz., vektorių ar baltymų pagrindu pagamintos vakcinos, nebuvo tiriamos.
Pelėms, paskiepytoms mRNR vakcina, smegenų audinyje ir kaukolės kaulų čiulpuose buvo mažesnis smaigalio baltymo kiekis, palyginti su neskiepytomis pelėmis. Tačiau sumažėjimas buvo tik apie 50%, o likutiniai baltymai ir toliau kelia toksinį pavojų smegenims.
„Šis sumažinimas yra svarbus žingsnis“, – sako prof. Ertürk. „Mūsų rezultatai, gauti iš pelių modelių ir tik iš dalies perduodami žmonėms, rodo, kad reikia papildomos terapijos ir intervencijos, kad būtų visiškai pašalinta ilgalaikė našta, kurią sukelia SARS-CoV-2 infekcijos.
Be to, reikalingi papildomi tyrimai, siekiant įvertinti šių išvadų svarbą ilgai sergantiems COVID pacientams.
Ilgas COVID: visuomenės ir medicinos iššūkis
Pasaulyje nuo 50 iki 60 procentų gyventojų yra užsikrėtę COVID-19, o nuo 5 iki 10 procentų ilgą laiką patiria COVID. Tai sudaro maždaug 400 milijonų asmenų, kurie gali turėti didelį kiekį baltymų.
„Tai ne tik asmens sveikatos problema – tai visuomenės iššūkis“, – sako prof. Ertürk. „Mūsų tyrimas rodo, kad mRNR vakcinos žymiai sumažina ilgalaikių neurologinių pasekmių riziką ir suteikia itin svarbią apsaugą. Tačiau po vakcinacijos vis tiek gali atsirasti infekcijų, dėl kurių organizme atsiranda nuolatinių smailių baltymų.
„Tai gali sukelti lėtinį smegenų uždegimą ir padidėti insulto bei kitų smegenų sužalojimų rizika, o tai gali turėti didelės įtakos pasaulinei visuomenės sveikatai ir sveikatos priežiūros sistemoms visame pasaulyje.”
Diagnostikos ir gydymo pažanga
„Mūsų išvados atveria naujas galimybes diagnozuoti ir gydyti ilgalaikį COVID-19 neurologinį poveikį“, – sako Ertürkas.
Skirtingai nuo smegenų audinio, kaukolės kaulų čiulpai ir smegenų dangalai – sritys, kuriose gali kauptis baltymai – yra labiau prieinami medicininiams tyrimams. Kartu su baltymų skydeliais – tyrimais, skirtais specifiniams baltymams audinių mėginiuose aptikti – tai gali leisti identifikuoti smailius baltymus arba uždegiminius žymenis kraujo plazmoje arba smegenų skystyje.
„Tokie žymenys yra labai svarbūs ankstyvai su COVID-19 susijusių neurologinių komplikacijų diagnostikai“, – aiškina Ertürkas. „Be to, šių baltymų apibūdinimas gali padėti plėtoti tikslines terapijas ir biologinius žymenis, kad būtų galima geriau gydyti ar net užkirsti kelią neurologiniams sutrikimams, kuriuos sukelia COVID-19.
Pabrėždamas platesnį tyrimo poveikį, Helmholtz Miuncheno ir Miuncheno technikos universiteto virusologė prof. Ulrike Protzer priduria: „Atsižvelgiant į nuolatinį pasaulinį COVID-19 poveikį ir vis didesnį dėmesį ilgalaikiam poveikiui, šis tyrimas atskleidžia smegenų invazijos keliai ir netikėtas ilgalaikis šeimininkų įsitraukimas yra savalaikis, šios svarbios įžvalgos yra ne tik moksliškai reikšmingos, bet ir labai įdomios visuomenei.