SARS-CoV-2 uszkadza mózg. Może prowadzić do udaru i Alzheimera

Coraz więcej naukowych dowodów wskazuje na to, że koronawirus SARS-CoV-2 może wywoływać poważne w skutkach zaburzenia neurologiczne. Wyniki opublikowanych dotychczas badań dla portalu mZdrowie komentuje dr Magdalena Boczarska-Jedynak, neurolog z Kliniki Neurologii i Medycyny Regeneracyjnej Instytutu Zdrowia w Oświęcimu.

Doktor Magdalena Boczarska-Jedynak – Wirus SARS-CoV-2 może atakować układ nerwowy kilkoma drogami: bezpośrednio wnikać do komórek nerwowych i je uszkadzać; dostać się do ośrodkowego układu nerwowego drogą krążenia krwi lub transmitować szlakami neuronalnymi infekując zakończenia nerwów czuciowych lub ruchowych.

Przykładem może być transport poprzez drogi węchowe. Anatomiczna organizacja nerwów węchowych i opuszki węchowej w jamie nosowej i przodomózgowiu sprawia, że jest to kanał transportowy między nabłonkiem nosa a mózgowiem. Wirus jest w stanie w ciągu kilku dni dotrzeć z jamy nosowej atakując cały mózg i płyn mózgowo-rdzeniowy.

Istnieje jeszcze jeden mechanizm uszkodzenia mózgu w wyniku infekcji wirusem – może do niego dojść w wyniku niedotlenienia. Zaburzenia pęcherzykowej wymiany gazowej w płucach i globalne niedotlenienie tkanek zwiększają metabolizm beztlenowy w mitochondriach komórek mózgowych. Powoduje to rozszerzenie naczyń mózgowych, obrzęk komórek mózgowych, obrzęk śródmiąższowy, nadciśnienie wewnątrzczaszkowe, zaburzenie przepływu krwi w mózgu i zamknięcie naczyń, a w konsekwencji udar mózgu.

– W uszkodzeniu układu nerwowego spowodowanych infekcją SARS-CoV-2 może pośredniczyć układ odpornościowy?

– Wirus ma zdolność do zakażania makrofagów, mikrogleju i astrocytów w mózgu. Może aktywować komórki glejowe i wywoływać stan prozapalny, czyli ostre lub przewlekłe zapalenie i uszkodzenie mózgu. Celem wirusa jest enzym konwertujący angiotensynę 2 (ACE2), który występuje m.in. w układzie nerwowym, a odgrywa ważną rolę w regulacji ciśnienia krwi i mechanizmach przeciwmiażdżycowych. Wiążąc się z receptorami ACE2 może podwyższać ciśnienie krwi i zwiększać ryzyko krwotoku mózgowego, uszkodzić barierę krew-mózg i dostać się do mózgu atakując układ naczyniowy. Niestety, jeśli wirus uzyska dostęp do ośrodkowego układu nerwowego – bardzo trudno jest go stamtąd usunąć.

– Na dzień dzisiejszy potwierdzono zakażenie COVID-19 u ponad 96 milionów ludzi na całym świecie. Zmarło 2 miliony zarażonych. We wszystkich zdiagnozowanych przypadkach wykryto niemal 0,05 proc. chorych, u których COVID-19 zaatakował układ nerwowy. Czy te liczby oddają faktyczny stan powikłań neurologicznych po infekcji SAR-CoV-2?

– Absullahi i wsp. przeprowadzili przegląd podsumowujący dowody dotyczące neurologicznych objawów zakażenia COVID-19 do 17 kwietnia 2020 r. Autorzy znaleźli 60 badań, w których wzięło udział 11 069 pacjentów. Najwięcej objawów neurologicznych dotyczyła zaburzeń węchu (35 proc.), zaburzeń smaku (33 proc.), bólów mięśni (19 proc.), bólu głowy (12 proc.), bólu pleców (10 proc.) Odnotowano 10 proc. przypadków występowania zawrotów głowy, dwa procent ostrej choroby naczyniowo-mózgowej oraz tyle samo w przypadku zaburzeń świadomości. Inne badanie wykazało zwiększone ryzyko wtórnych powikłań neurologicznych u pacjentów hospitalizowanych z powodu SARS-COV-2 (liczba wahała się od 6 proc. do 36 proc. pacjentów). Podczas pierwszej fali pandemii COVID-19 we Francji w okresie marzec – kwiecień 2020 roku u 222 zakażonych pacjentów zdiagnozowano objawy neurologiczne COVID-19. Były to najczęściej encefalopatia – 30,2 proc., ostry zespół niedokrwienno-naczyniowy – 25,7 proc., zapalenie mózgu – 9,5 proc. i zespół Guillain-Barré – 6,8 proc.

– Powstały studia klasyfikujące uszkodzenia mózgu. System „NeuroCovid” to metoda pozwalająca przypisać uszkodzenie mózgu w przebiegu infekcji SARS-CoV-2 wedle trzech etapów. Na czym dokładnie polega metoda stworzona przez dr Majida Fotuhiego?

– Dokonując przeglądu przypadków pacjentów z neurologicznymi objawami COVID-19, który to system opisał w czerwcu 2020 r. w czasopiśmie Journal of Alzheimer’s Disease. Stadium I NeuroCovid występuje w momencie, gdy uszkodzenie dotyczy komórek nabłonka nosa i jamy ustnej, a główne objawy obejmują utratę węchu i smaku. Stadium II NeuroCovid pojawia się, gdy stan zapalny zaczyna dotyczyć całego organizmu, rozpoczynając się w płucach i przemieszczając się przez naczynia krwionośne do wszystkich narządów pacjenta. „Burza cytokin” powoduje zakrzepy krwi, a te są przyczyną małych lub dużych udarów. Stadium III NeuroCovid ma miejsce wtedy, gdy „burza cytokin” uszkadza barierę krew-mózg, umożliwiając cząsteczkom wirusa infiltrację mózgu, prowadząc do napadów padaczkowych, splątania, śpiączki lub encefalopatii. Moim zdaniem trzy stadia NeuroCovid mogą być pomocne w prognozowaniu postępu choroby, ale nie odzwierciedlają realnie przebiegu tej choroby, który jest bardzo indywidualny.

– Niedawno w prestiżowych czasopismach medycznych opublikowano wyniki badań genetycznych przeprowadzonych przez konsorcjum GenOMICC (Genetics Of Mortality In Critical Care) w grupie ponad 2000 brytyjskich pacjentów leczonych z powodu ciężkiego przebiegu COVID-19. To pierwsze na świecie wyniki analiz ludzkiego genomu dotyczących COVID-19, wiele wskazuje na to, że podatność na zachorowanie ma związek z naszymi genami.

– Powodem do dumy jest fakt, że współautorką odkrycia jest dr Karolina Chwiałkowska, biotechnolog z Centrum Bioinformatyki i Analizy Danych Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku oraz firmy IMAGENE.ME. Wyniki te zostały dodatkowo potwierdzone na podobnej, ale niezależnej grupie pacjentów hospitalizowanych w innych krajach. Zidentyfikowano kilka nowych regionów w ludzkim genomie, których zmienność może być jedną z przyczyn ciężkiego COVID-19. Geny te odpowiedzialne są za przeciwwirusowe mechanizmy obronne oraz za mediatory zapalne. Jest to między innymi gen IFNAR2 na chromosomie 21, kodujący receptor dla interferonu, czyli mediatora odpowiedzi immunologicznej, a także trzy geny zlokalizowane na chromosomie 12: OAS1, OAS2 i OAS3, które odgrywają ważną rolę w degradacji wirusowego RNA. Kolejna grupa genów związana jest raczej z późniejszymi stadiami choroby i obejmuje geny: CCR2 na chromosomie 3, DPP9 na chromosomie 19 oraz TYK2 na chromosomie 19. Geny te odpowiadają za procesy migracji komórek odpornościowych i indukcję procesów zapalnych. Badania potwierdzające związek między wykrytymi genami a ciężkim COVID-19 odbywają się w ramach globalnej inicjatywy „COVID-19 Host Genetics Initiative (HGI)”. Największym polskim uczestnikiem konsorcjum HGI jest wspólny projekt Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku i jego partnera technologicznego – IMAGENE.ME, kierowany przez prof. Marcina Moniuszko i dr Mirosława Kwaśniewskiego. To niewątpliwie niezwykle ważna inicjatywa, dająca nam nadzieję na stworzenie leków wpływających na funkcję białek produkowanych przez geny zaangażowane w patogenezę choroby.

– Na łamach prestiżowego amerykańskiego periodyku medycznego Journal of Alzheimer’s Disease, naukowcy z północnej Wirginii opublikowali wyniki swoich badań, które pokazują, że koronawirus może przyśpieszyć rozwój Alzheimera. Nie jest to jednak jedyna choroba, która może rozwinąć się w wyniku zakażenia wirusem.

– Nadmierna odpowiedź immunologiczna i stan zapalny ośrodkowego układu nerwowego podczas infekcji mogą przyspieszyć postęp neurodegeneracji, co zwiększa prawdopodobieństwo przyspieszenia progresji nie tylko choroby Alzheimera, ale i zespołów otępiennych. Choroby neurodegeneracyjne, w których udział mechanizmów zapalnych jest znany, to również wszystkie parkinsonizmy. Istnieje uzasadnione podejrzenie, że infekcja SARS-CoV-2 może w przyszłości przyspieszyć rozwój także i tych schorzeń. Generalnie wirus SARS-CoV-2 może powodować schorzenia zarówno ośrodkowego jak i obwodowego układu nerwowego. W przebiegu infekcji COVID-19 obserwuje się udary mózgu, zapalenia mózgu i rdzenia kręgowego, zapalenia nerwów obwodowych i splotów nerwowych, polineuropatię i mononeuropatię, a także skutki odlegle w postaci zaburzeń pamięci i koncentracji.

– Ważnym aspektem następstw infekcji SARS-CoV-2, poza pojawieniem się nowych objawów neurologicznych, jest pogorszenie stanu wyjściowego przewlekłych chorób układu nerwowego. Do takich zaliczają się schorzenia wymagające pobierania leków immunomodulujących o zdolnościach immunosupresyjnych.

– Otrzymywanie immunomodulatorów może zmienić ryzyko i przebieg COVID-19, który działa poprzez stan zapalny i zmianę funkcji układu odpornościowego. Tak może być w przypadku chorób nerwowo-mięśniowych: choroby neuronu ruchowego, miastenii, neuropatii autoimmunologicznych lub zapalnych czy miopatii. Te potencjalnie związane są ze zwiększonym ryzykiem zakażenia COVID-19. Być może stwardnienie rozsiane jest też jedną z chorób, które mogą ulec pogorszeniu w wyniku immunomodulacji w przebiegu COVID-19. Nie wiemy na pewno, czy leki stosowane przez pacjentów ze stwardnieniem rozsianym mogą zwiększać ryzyko zakażenia COVID-19, a także niepożądanych reakcji.

– Ostatnio zwrócono większą uwagę na związek między COVID-19 a zaburzeniami ruchowymi, głównie chorobą Parkinsona, choć hipoteza dotycząca związku między zakażeniem koronawirusami a ryzykiem choroby Parkinsona została wysunięta na długo przed pandemią COVID-19.

– Impulsem do zbadania tego związku było odkrycie, że chociaż koronawirus jest patogenem układu oddechowego u ludzi, ma duże powinowactwo do zwojów podstawy, czyli struktur mózgu odpowiedzialnych za ruch i zaatakowanych procesem chorobowym w parkinsonizmie. Wpływ COVID-19 na kliniczne cechy choroby Parkinsona jest słabo poznany, a niektóre ostatnie doniesienia są sprzeczne. Obecnie nie ma mocnych i spójnych dowodów na to, że pacjenci z zaburzeniami ruchu są narażeni na znacznie większe ryzyko zakażenia koronawirusem w porównaniu z osobami w podobnym wieku i z podobnymi chorobami współistniejącymi. W dużym badaniu kohortowym przeprowadzonym w Lombardii we Włoszech, ryzyko i śmiertelność COVID-19 nie różniły się u pacjentów z chorobą Parkinsona od populacji ogólnej, a nawet objawy były łagodniejsze u parkinsoników. Autorzy postawili hipotezę, że łagodniejszy przebieg choroby można wytłumaczyć ochronną rolą suplementacji witaminy D podawanej chorym, co może obniżać stężenia cytokin prozapalnych. Jednak pacjenci z przewlekłą chorobą neurologiczną są na ogół bardziej podatni na skutki wszelkich ciężkich zakażeń, zwłaszcza pochodzenia oddechowego. Choroba Parkinsona może upośledzać układ oddechowy, co znajduje odzwierciedlenie w zwiększonym ryzyku zapalenia płuc występującym u pacjentów z zaawansowaną chorobą. Chociaż brakuje udokumentowanych raportów, można wysunąć teorię, że rozpoznanie choroby Parkinsona jest czynnikiem ryzyka gorszych powikłań oddechowych lub nawet niekorzystnego wyniku po zakażeniu COVID-19. Podobna sytuacja ma miejsce w przypadku każdej innej przewlekłej choroby neurologicznej, prowadzącej do ograniczenia ruchomości i wydolności organizmu.

– Kluczowe w diagnozowaniu aspektów infekcji COVID-19 wydają się być badania związane ze strukturą naszych genów. Prowadzone są także badania autopsyjne oceniające tkankę mózgową osób zmarłych w wyniku COVID-19. Co mogą pokazać?

– Naukowcy z University of Liverpool i King’s College London rozpoczęli olbrzymie badanie o w celu zbadania neurologicznych i neuropsychiatrycznych skutków COVID-19. Wiedza o tej niebezpiecznej chorobie wciąż się poszerza, ale najważniejsze dla nas neurologów jest spojrzenie w przyszłość. Nie wiemy, jakie będą długofalowe konsekwencje COVID-19. Po pandemii grypy hiszpanki w 1918 r. ryzyko zachorowania na chorobę Parkinsona wzrosło dwu- lub trzykrotnie. Bardzo niepokojący jest więc potencjalny globalny wzrost chorób neurodegeneracyjnych. Potrzebujemy narzędzi do wczesnej diagnostyki i lepszych metod leczenia neurologicznych powikłań po COVID-19.

– W ostatnim czasie dużo pisze się na temat tzw. mgły covidowej. Jakie są jej objawy i skutki?

– Niektóre osoby wyleczone z infekcji COVID-19, zgłaszają utrzymujące się skutki uboczne, w tym coś, co zyskało określenie „mgły mózgowej”. To objawy neurologiczne COVID-19 obejmujące bóle głowy, zmęczenie, zawroty głowy, utratę pamięci, dezorientację i trudności z koncentracją. U około 30 proc. chorych utrata pamięci jest stałym problemem, podobnie jak zaburzenia koncentracji.

Pacjenci zgłaszają problemy ze znalezieniem słów, problemy z uwagą a także problemy z wykonywaniem prostych zadań. Oczywiście w miarę upływu czasu objawy te ulegają redukcji. Jeśli jednak są poważne i zaburzają codzienne funkcjonowanie, należy zwrócić się z tym do neurologa. Na szczęście nie ma dowodów na to, że „mgła mózgowa” jest trwałym powikłaniem, więc należy mieć pozytywne nastawienie i starać się o powrót do swoich normalnych zajęć.