Novo številko revije eSinapsa odpiramo s kratkim prispevkom o trenutno aktualni globalni problematiki, pandemiji koronavirusa SARS-CoV-2. Virus povzroča akutno dihalno obolenje, vročino, pljučnico in druge komplikacije dihalnega sistema. Znanstveniki še vedno raziskujejo naravo virusa, njegov izvor ter delovanje (slika 1). Vedno več primerov pa kaže na to, da njegovo delovanje ni omejeno zgolj na dihalni sistem. V znanstvenih revijah se pojavljajo zapisi, da lahko vpliva tudi na centralno živčevje.

Slika 1: Model koronavirusa, ki povzroča COVID-19 ¹.

Prehajanje v celice preko proteina ACE2

Večina okužb s SARS-CoV-2 poteka blago, medtem ko v nekaterih primerih le-ta povzroča resne srčno-dihalne komplikacije in pušča dolgoročne posledice na pljučih. V najtežjih primerih pa lahko okužba vodi v odpoved organov in sepso kot posledica citokinske nevihte zaradi aktivacije imunskega sistema ². Virus SARS-CoV-2 je podoben virusu SARS-CoV. Oba si delita sposobnost primarnega vstopanja v gostiteljeve celice preko neposredne povezave s proteinom na površini epitelijskih celic ³. Gre za protein angiotenzin konvertazo 2 (ACE2; angl. angiotension converting enzyme 2). Celično prehajanje pospešuje tudi nikotinski acetilholinski receptor (nAChR), za katerega vemo, da se izraža na številnih celicah različnih organov skupaj z ACE2 ⁴, kjer funkcionalno sodelujeta. Pri kadilcih nikotin stimulira nAChR, ta pa poveča izražanje ACE2. Raziskovalci zato predvidevajo, da so celice kadilcev dovzetnejše za okužbo s SARS-CoV-2.

So tudi možgani na udaru?

Prisotnost sorodnega virusa SARS-CoV je že bila potrjena postmortem v možganih in v možgansko-hrbtenjačni tekočini okuženih ljudi ⁵. V možganih se izražata tako ACE2 kot tudi nAChR, zato raziskovalci predvidevajo, da lahko tudi SARS-CoV-2 vstopa v živčni sistem ⁶. Vstopanje virusov SARS v nevrone preko vstopne točke ACE2 je bilo eksperimentalno potrjeno in vitro že pred desetletjem ⁷.

Tako kot v drugih organih, ACE2 v možganih pretvarja angiotenzin II v angiotenzin 1-7 in na ta način zmanjšuje oksidativni stres celic. Ti procesi se odvijajo v nevronih in astrocitih ⁸. Motnje v delovanju ACE vodijo v nevrodegeneracijo dopaminergičnih nevronov ⁹. Na sliki 2 so označeni možganski predeli, kjer se izraža ACE2; gre predvsem za skorjo, striatum, hipotalamus in možgansko deblo. Za te predele je znano, da se v njih izraža tudi nAChR ¹⁰, kar še podkrepi predvidevanja raziskovalcev, da so ti predeli najverjetnejša vstopna mesta za okužbo možganov s SARS-CoV-2.

Slika 2: Rdeče obarvani možganski predeli izražajo ACE2 (© 2010 Allen Institute for Brain Science. Allen Human Brain Atlas).

Nevrološki simptomi okužbe COVID-19

Virusno prehajanje krvno-možganske pregrade je verjetnejše v težjih primerih okužbe in je povezano z močnimi imunskimi odzivi, kot je citokinska nevihta. Najnovejša medicinska poročila kažejo, da nevrološke simptome izkazuje kar 36 % pacientov s COVID-19 ¹¹. Pacienti poročajo o izgubi zaznavanja vonja ali okusa, pojavljajo se miopatije in kapi kot tudi glavoboli, izgubljanje zavesti, ataksija, vrtoglavica in napadi. Za razliko od SARS-CoV, pri okužbi s SARS-CoV-2 ti simptomi nastopijo že v zgodnjih fazah bolezni. Nevrološki simptomi, ki nastanejo po okužbi s SARS-CoV-2, imajo nato negativen vpliv na žilno homeostazo, prilagajanje imunskega odziva in kognicijo ¹². Vstop virusa v možgansko deblo je bil do sedaj potrjen le v nekaj primerih, vendar nakazuje na morebitno patofiziološko pot za nastanek respiratorne odpovedi ¹³, saj je ravno medula, ki je del možganskega debla, odgovorna za kontrolo dihanja kot tudi za druge nezavedne življenjsko pomembne funkcije.

Dosedanje ugotovitve torej kažejo, da COVID-19 lahko predstavlja nevarnost za okužbo možganov ter da so kadilci ter posamezniki z oslabljenim imunskim sistemom dovzetnejši za okužbo in nastanek nevroloških komplikacij.