COVID-19 вызывает чрезмерную потерю синапсов в мозге
Представьте: вирус, который мы привыкли считать респираторным, на самом деле способен тихо и надолго поселиться в нашем мозге. И речь не о временной спутанности сознания во время болезни. Учёные всё чаще находят доказательства того, что SARS-CoV-2 может запускать процессы, очень похожие на те, что происходят при болезни Альцгеймера или Паркинсона. Звучит как сценарий для научной фантастики? Возможно. Но это уже реальность, с которой столкнулись исследователи.
Ковид способен влиять на мозг гораздо глубже и дольше, чем мы думали. Механизм? Он заставляет собственные иммунные клетки мозга — микроглию — буквально «пожирать» жизненно важные соединения между нейронами, синапсы. И этот процесс не останавливается даже после того, как сам вирус исчез.
Мы знаем, что нейропсихиатрические проблемы — частые спутники острой фазы COVID-19. Головная боль, «туман в голове», тревожность. Но почему у многих эти симптомы не проходят месяцами? Гипотеза о том, что инфекции могут ускорять нейродегенерацию, витала в воздухе и раньше, но пандемия придала ей колоссальный вес. Посмертные исследования пациентов, не справившихся с болезнью, уже показали: в их стволах мозга бушевало сильное воспаление.
Важно понимать: такое поведение — не уникальная особенность именно этого вируса. Другие РНК-вирусы, способные проникать в нервную систему, тоже оставляют после себя «долгий след» в виде когнитивных нарушений. Процесс повреждения ЦНС может идти своим чередом, даже когда сам патоген уже уничтожен иммунной системой. До недавнего времени мы лишь строили догадки, как именно это происходит. Но эксперименты на грывунах подсказали направление: дело, скорее всего, в микроглии и её реакции на интерфероны — сигнальные белки, которые организм выбрасывает для борьбы с вирусом. Похоже, эта реакция может быть чрезмерной и приводить к катастрофическим последствиям для нейронных связей.
Изучать всё это на живом человеческом мозге — задача нетривиальная. Поэтому команда из Каролинского института в Стокгольме пошла другим путём. Они создали мини-модели человеческого мозга — так называемые органоиды, выращенные из стволовых клеток, — и заразили их SARS-CoV-2. И вот тут-то и открылось самое интересное.
Что увидели в мини-мозге?
Используя индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS), учёные вырастили трёхмерные органоиды. Отдельно они культивировали человеческую микроглию из здоровых клеток крови и тоже подвергли её атаке вируса.
Картина, которую они увидели, была пугающе ясной: синапсы в заражённых моделях мозга исчезали с катастрофической скоростью. Напомню, синапсы — это точки соприкосновения нейронов, через которые они обмениваются сигналами. Без них нет ни памяти, ни мышления, ни эмоций.
Конечно, наш мозг — не закостенелая структура. Он постоянно «чистится», избавляясь от слабых, малоактивных синапсов, словно от назойливого шума, который только мешает и тратит энергию. Это нормально и даже необходимо. Но есть нюанс: скорость этой плановой «зачистки» и та, что зафиксировали исследователи, — это две большие разницы. Чрезмерная потеря синапсов как раз и может объяснить, почему люди с долгим ковидом жалуются на спутанность сознания, забывчивость и невозможность сконцентрироваться.
Доктор Самудьята, один из авторов работы, проводит параллели с другими вирусами: «Наши результаты удивительно похожи на то, что недавно видели на мышиных моделях с вирусом Западного Нила. Эти инфекции тоже оставляют после себя когнитивный дефицит, и механизм тот же — постоянно активная микроглия, пожирающая синапсы». Сейчас всё больше данных указывает на то, что SARS-CoV-2 действует по схожему сценарию, повышая риск диагностики различных расстройств, связанных с мышлением.
Нейродегенерация под новым углом
Австралийские коллеги подтверждают: запускается практически тот же механизм, что и при болезни Паркинсона или Альцгеймера. Это уже не просто гипотеза, а наблюдение, подкреплённое генетикой.
Секвенирование генов отдельных клеток позволило заглянуть в самую суть. Сусмита Малваде, ещё один автор исследования, поясняет: «Микроглия показала уникальный генетический «автограф». У неё резко повысилась активность генов, отвечающих на интерферон, и включились те же самые биохимические пути, которые давно известны по нейродегенеративным заболеваниям. И что самое тревожное — эта «подпись» сохранялась даже спустя долгое время, когда вируса в клетках уже почти не было».
Что дальше? Теперь учёные нацелились на поиск фармакологической управы на этот процесс. В одном из обзоров упоминается старый антибиотик миноциклин, который, по некоторым данным, способен притормаживать гиперактивность микроглии. Конечно, до клинических рекомендаций ещё далеко, но созданная модель мини-мозга уже даёт в руки исследователей мощнейший инструмент. Возможно, именно он поможет найти способ защитить наш мозг не только от последствий COVID-19, но и от других нейроинвазивных вирусов, с которыми мы ещё можем столкнуться.
