Cómo el SARS-CoV-2 llega al cerebro
Por primera vez las imágenes de microscopio electrónico de partículas de coronavirus intactas dentro de la mucosa olfativa produjeron
Utilizando muestras de tejido post-mortem, un equipo de investigadores de la Charité - Universitätsmedizin de Berlín ha estudiado los mecanismos por los cuales el nuevo coronavirus puede llegar al cerebro de los pacientes con COVID-19, y cómo el sistema inmunológico responde al virus una vez que lo hace. Los resultados, que muestran que el SARS-CoV-2 entra en el cerebro a través de las células nerviosas de la mucosa olfativa, han sido publicados en Nature Neuroscience. Por primera vez, los investigadores han sido capaces de producir imágenes de microscopio electrónico de partículas de coronavirus intactas dentro de la mucosa olfativa.
Una imagen de microscopio electrónico (sección ultrafina, coloreada artificialmente) muestra una sección de una célula ciliada en la mucosa olfativa. Un gran número de partículas intactas del SARS-CoV-2 (rojo) se encuentran tanto en el interior de la célula como en los procesos celulares. Amarillo: kinocilia.
Michael Laue/RKI & Carsten Dittmayer/Charité
Ahora se reconoce que COVID-19 no es una enfermedad puramente respiratoria. Además de afectar a los pulmones, el SARS-CoV-2 puede afectar al sistema cardiovascular, al tracto gastrointestinal y al sistema nervioso central. Más de una de cada tres personas con COVID-19 informan de síntomas neurológicos como la pérdida o cambio de su sentido del olfato o del gusto, dolores de cabeza, fatiga, mareos y náuseas. En algunos pacientes, la enfermedad puede incluso resultar en un accidente cerebrovascular u otras condiciones graves. Hasta ahora, los investigadores habían sospechado que estas manifestaciones debían ser causadas por el virus que entraba e infectaba células específicas en el cerebro. Pero, ¿cómo llega el SARS-CoV-2? Bajo la dirección conjunta de la Dra. Helena Radbruch del Departamento de Neuropatología de Charité y el Director del Departamento, el Prof. Dr. Frank Heppner, un equipo multidisciplinario de investigadores ha rastreado ahora cómo el virus entra en el sistema nervioso central y posteriormente invade el cerebro.
Como parte de esta investigación, expertos de los campos de la neuropatología, la patología, la medicina forense, la virología y la atención clínica estudiaron muestras de tejido de 33 pacientes (con una edad media de 72 años) que habían fallecido en Charité o en el Centro Médico Universitario de Göttingen después de contraer el COVID-19. Utilizando la última tecnología, los investigadores analizaron muestras tomadas de la mucosa olfativa de los pacientes fallecidos y de cuatro regiones cerebrales diferentes. Tanto las muestras de tejido como las distintas células fueron analizadas para detectar material genético de SARS-CoV-2 y una "proteína de punta" que se encuentra en la superficie del virus. El equipo proporcionó pruebas del virus en diferentes estructuras neuroanatómicas que conectan los ojos, la boca y la nariz con el tronco cerebral. La mucosa olfativa reveló la mayor carga viral. Utilizando manchas especiales en los tejidos, los investigadores fueron capaces de producir las primeras imágenes de microscopía electrónica de partículas de coronavirus intactas dentro de la mucosa olfativa. Estas se encontraron tanto dentro de las células nerviosas como en los procesos que se extienden desde las células de soporte (epiteliales) cercanas. Todas las muestras utilizadas en este tipo de análisis basado en imágenes deben ser de la mayor calidad posible. Para garantizar que así fuera, los investigadores se aseguraron de que todos los procesos clínicos y patológicos estuvieran estrechamente alineados y apoyados por una sofisticada infraestructura.
"Estos datos apoyan la noción de que el SARS-CoV-2 es capaz de utilizar la mucosa olfativa como puerto de entrada al cerebro", dice el Prof. Heppner. Esto también se apoya en la estrecha proximidad anatómica de las células de la mucosa, los vasos sanguíneos y las células nerviosas de la zona. "Una vez dentro de la mucosa olfativa, el virus parece utilizar las conexiones neuroanatómicas, como el nervio olfativo, para llegar al cerebro", añade el neuropatólogo. "Sin embargo, es importante destacar que los pacientes de COVID-19 que participaron en este estudio tenían lo que se definiría como una enfermedad grave, perteneciendo a ese pequeño grupo de pacientes en los que la enfermedad resulta fatal. Por lo tanto, no es necesariamente posible transferir los resultados de nuestro estudio a los casos con enfermedad leve o moderada".
La manera en que el virus se mueve desde las células nerviosas aún no ha sido completamente dilucidada. "Nuestros datos sugieren que el virus se mueve de una célula nerviosa a otra para llegar al cerebro", explica el Dr. Radbruch. Y añade: "Sin embargo, es probable que el virus también sea transportado a través de los vasos sanguíneos, ya que también se encontraron pruebas del virus en las paredes de los vasos sanguíneos del cerebro". El SARS-CoV-2 está lejos de ser el único virus capaz de llegar al cerebro por ciertas rutas. "Otros ejemplos incluyen el virus del herpes simple y el virus de la rabia", explica el Dr. Radbruch.
Los investigadores también estudiaron la manera en que el sistema inmunológico responde a la infección con el SARS-CoV-2. Además de encontrar evidencia de células inmunes activadas en el cerebro y en la mucosa olfativa, detectaron las firmas inmunes de estas células en el fluido cerebral. En algunos de los casos estudiados, los investigadores también encontraron daños en los tejidos causados por un derrame cerebral como resultado de una tromboembolia (es decir, la obstrucción de un vaso sanguíneo por un coágulo de sangre). "A nuestros ojos, la presencia del SARS-CoV-2 en las células nerviosas de la mucosa olfativa proporciona una buena explicación para los síntomas neurológicos encontrados en los pacientes con COVID-19, como la pérdida del sentido del olfato o del gusto", explica el Prof. Heppner. "También encontramos SARS-CoV-2 en áreas del cerebro que controlan las funciones vitales, como la respiración. No se puede descartar que, en pacientes con COVID-19 grave, la presencia del virus en estas áreas del cerebro tenga un impacto exacerbado en la función respiratoria, sumándose a los problemas respiratorios debidos a la infección de los pulmones por el SARS-CoV-2. Podrían surgir problemas similares en relación con la función cardiovascular".
Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.
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