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El coronavirus que causa COVID-19 puede infiltrarse en células en forma de estrella en el cerebro, provocando una reacción en cadena que puede desactivar e incluso matar a las neuronas cercanas, según un nuevo estudio.
Las células en forma de estrella, llamadas astrocitos,realizan muchos papeles en el sistema nervioso y proporcionan combustible a las neuronas, que transmiten señales por todo el cuerpo y el cerebro. En un plato de laboratorio, el estudio encontró que los astrocitos infectados dejaron de producir combustible crítico para las neuronas y secretaron una sustancia «no identificada» que envenenó las neuronas cercanas.
Si los astrocitos infectados hacen lo mismo en el cerebro, eso podría explicar algunos de los cambios estructurales observados en el cerebro de los pacientes, así como algunos de la «niebla del cerebro» y problemas psiquiátricos que parecen acompañar algunos casos de COVID-19, escribieron los autores.
Dicho esto, el nuevo estudio, publicado el 7 de febrero a la base de datos de preimpresión medRxiv, no ha sido revisado por pares todavía, y un experto dijo a Live Science que «estos son datos muy preliminares» que todavía necesitan ser verificados con investigación adicional, especialmente en lo que respecta a la muerte de la neurona vista en los platos de laboratorio.
Inflamación cerebral mortal encontrada en algunos COVID-19
El estudio encontró un aumento preocupante en pacientes con una condición neurológica rara y a veces mortal llamada ADEM.
Otros estudios han encontrado que el coronavirus también puede infectar directamente las neuronas, Aunque la ruta exacta del virus en el cerebro todavía está bajo investigación, Live Science previamente reportado. El nuevo estudio puede añadir astrocitos a la larga lista de células que ataca el SARS-CoV-2, pero muchas preguntas sobre COVID-19 y el cerebro siguen sin respuesta, dijeron los autores.
En el cerebro de los pacientes de COVID-19
Dadas las marcadas diferencias entre cada brazo del estudio, «Creo que es difícil comparar la parte leve de la enfermedad del estudio con la cohorte de enfermedades graves», dijo la Dra. Maria Nagel, profesora de neurología y oftalmología de la Escuela de Medicina de la Universidad de Colorado, que no participó en el estudio. En otras palabras, los cambios cerebrales observados en la infección leve pueden no ser impulsados por los mismos mecanismos que los vistos en el tejido de personas que murieron de COVID-19, dijo a Live Science en un correo electrónico.
En los pacientes COVID-19, las regiones de la corteza situadas justo encima de la nariz mostraron un adelgazamiento significativo, dando a entender que la nariz y los nervios sensoriales relacionados podrían ser una ruta importante para el virus hacia el cerebro, dijo Yasuda. Dicho esto, el virus probablemente no invade el cerebro de todos; pero incluso en aquellos que evitan la infección directa del cerebro, las respuestas inmunitarias como la inflamación a veces pueden dañar el cerebro y adelgazar la corteza, dijo Yasuda. Este estudio en particular no puede mostrar si la infección directa o la inflamación impulsaron las diferencias; sólo muestra una correlación entre COVID-19 y el espesor de la corteza, señaló Nagel.
Para entender mejor con qué frecuencia y cuán extensamente SARS-CoV-2 invade el cerebro, el equipo recogió muestras cerebrales de 26 pacientes que habían muerto de COVID-19, encontrando daño cerebral en cinco de los 26.
El daño incluía parches de tejido cerebral muerto y marcadores de inflamación. En particular, el equipo también detectó el material genético SARS-CoV-2 y la«proteína de pico»viral, que se pega fuera de la superficie del virus, en los cinco cerebros de los pacientes. Estos hallazgos indican que sus células cerebrales fueron infectadas directamente por el virus.
La mayoría de las células infectadas eran astrocitos, seguidas de neuronas. Esto insinuó que, una vez que SARS-CoV-2 llega al cerebro, los astrocitos pueden ser más susceptibles a la infección que las neuronas, dijo Martins-de-Souza.
Al laboratorio
Con estos nuevos datos en la mano, el equipo se dirigió al laboratorio para llevar a cabo experimentos con astrocitos humanos derivados de células madre, probando cómo el coronavirus irrumpe en estas células y cómo reaccionan a la infección.
Los astrocitos no soportan receptores ACE2, la puerta principal que el coronavirus utiliza para entrar en las células, encontraron los autores; esto confirmó varios estudios previos que mostraron una falta de ACE2 en las células en forma de estrella. En su lugar, los astrocitos tienen un receptor llamado NRP1, otra entrada que la proteína de la espiga puede penetrar para desencadenar la infección, encontró el equipo. «Se sabe entre los investigadores del coronavirus que ACE2 no es únicamente necesario para la entrada de virus en las células», y que NRP1 a veces sirve como otra puerta de entrada, dijo Nagel.
Cuando los investigadores bloquearon NRP1 en experimentos de laboratorio-plato, SARS-CoV-2 no infectó a los astrocitos. Una vez que el virus se desliza dentro de un astrocito, la célula en forma de estrella comienza a funcionar de manera diferente, encontraron los autores. En particular, la célula comienza a quemarse a través de la glucosa a una tasa más alta, pero extrañamente, los subproductos normales de este proceso disminuyen en número. Estos subproductos incluyen piruvato y lactato, que las neuronas utilizan para el combustible y para construir neurotransmisores – los mensajeros químicos del cerebro.
«Y esto, por supuesto, afectará todos los otros papeles que las neuronas están desempeñando en el cerebro», dijo Martins-de-Souza.
Los datos de los pacientes fallecidos de COVID-19 respaldaron lo que vieron en el laboratorio; por ejemplo, las muestras cerebrales infectadas también tenían niveles inusualmente bajos de piruvato y lactato, en comparación con las muestras de SARS-CoV-2 negativos.
De vuelta en el laboratorio, los autores también encontraron que los astrocitos infectados secretan «un factor no identificado» que mata a las neuronas; descubrieron esto colocando las neuronas en un medio donde los astrocitos habían sido previamente incubados con SARS-CoV-2. Las neuronas moribundas podrían explicar, al menos parcialmente, cómo las cortices cerebrales se volvieron tan delgadas en los pacientes COVID-19 con infecciones leves, señalaron los autores.
«Esto podría de alguna manera conectar con el comienzo de la historia, que hemos visto estas alteraciones en personas vivas», dijo Martins-de-Souza. Pero esto es sólo una hipótesis, agregó.
De cara al futuro, Martins-de-Souza y su equipo quieren investigar cómo el metabolismo de la glucosa sale mal en los astrocitos infectados, y si el virus de alguna manera desvía esa energía extra para alimentar su propia replicación, dijo. También están investigando el factor no identificado que causa la muerte de las neuronas.
El equipo también hará un seguimiento con los pacientes vivos en el estudio, recogiendo más resonancias magnéticas para ver si la corteza cerebral permanece delgada con el tiempo, dijo Yasuda. También estarán recopilando muestras de sangre y datos sobre cualquier síntoma psicológico, como niebla cerebral, problemas de memoria, ansiedad o depresión. Ya han comenzado a estudiar cómo los cambios observados en el grosor cortical pueden relacionarse con la forma en que las células cerebrales envían señales o construyen nuevas conexiones entre sí, según una declaración.
«Tenemos mucha curiosidad por ver si estas alteraciones, tanto clínicas como neuropsicológicas, son permanentes», dijo Yasuda. Estudios adicionales de personas con infecciones de moderadas a graves ayudarán a determinar cómo estos individuos difieren de aquellos con enfermedad leve.
Y a largo plazo, el equipo supervisará cualquier nueva condición relacionada con el cerebro que pueda surgir en sus pacientes, como la demencia u otras enfermedades neurodegenerativas para determinar si COVID-19 de alguna manera aumentó su probabilidad.
«Espero no ver eso», dijo Yasuda. «Pero todo ha sido tan sorprendente para nosotros, que podemos ver algunos de estos problemas no deseados en el futuro».
Imagina que hubiera una » vacuna» anticonceptiva con la que podrías seguir quedando embarazada aún después de ponértela y con la que él tendría que seguir usando preservativo.¿ Te la pondrías? Pues así de estúpido es todo esto.