Мозг под прицелом коронавируса: сенсационные исследования ученых и этическая дилемма

В первые недели эпидемии коронавируса ученые и врачи в отделах неврологии предстали перед этической проблемой: стоит ли удалять и исследовать мозг тех, кто умер от COVID-19 для дальнейшего анализа влияния вируса? Некоторые колебались, но другие пошли вперед, пишет Washington Post.

Читайте еще Нарушения слуха и микротромбы: чем опасен Delta-вариант коронавируса

Этика и секреты

Команда которая проводит аутопсии из Колумбийского Университета в Нью-Йорке была среди тех, кто вначале колебался.

Разрезание костей создает пыль, а рекомендации Центра по контролю и профилактике инфекционных болезней (CDC) были однозначны. Частицы от аутопсии, попавшие в воздух, тоже могут быть инфекционно заразными.
Но поскольку все больше людей попадало в больницы и больше начало умирать, исследователи решили "сделать все, что в наших силах, чтобы собирать мозговую ткань".

Аутопсия мозга вызвала этическую дилемму / Фото NYT

Итак, в марте 2020 года в изолированной комнате команда из Колумбийского Университета взяла мозг у умершего от коронавируса пациента. А потом – еще у нескольких. Практика получила распространение в мире, даже несмотря на рекомендации не делать таких аутопсий (как в Германии).

Исследователи искали зоны поражения и сам вирус SARS-CoV-2. В начале пандемии понимания, как он влияет на нервную систему, почти не было. Эта тема оставалась мистической. Больные сообщали о визуальных и аудиальных симптомах (проблемы со зрением и слухом – 24), головокружении, ощущении покалывания.

Среди самых известных симптомов – потеря вкуса и обоняния или их искажение. Это могло продолжаться месяцами после якобы полного выздоровления.

Кое-кто сообщал о "тумане мозга", но пока не факт, что он связан именно с коронавирусом. Это не является специфическим его симптомом, как объясняет в интервью Лига.Life невролог Александра Щебет. Что конкретно под ним кроется, еще надо исследовать, указывает она.

Эндрю Джозефсон, глава неврологии в Университете Калифорнии в Сан-Франциско, уверен: вирус вызывает проблемы, даже не напрямую. "Мы теперь уверены, что есть что-то неврологическое, острое и нет",  –  сказал он Washington Post.

Он подозревает, что вирус может действовать как простой герпес. Иногда, это выливается в опасный отек мозга – энцефалит. Который, в свою очередь, способен запускать аутоиммунную атаку (когда иммунная система не защищает, а атакует свой же организм – 24).

Актуально Объяснили, почему не все люди болеют коронавирусом

"Замечательная аналогия. Начальная вирусная инфекция, ответ со стороны антител и в результате – стойкие нервно-психические проблемы", – резюмирует Джозефсон.

Охота на вирус в мозге

Большинство коронавирусных инфекций начинаются так: кто-то один вдыхает патогенные микроорганизмы вместе с микроскопическими капельками жидкости. Которую кто-то другой выделил при кашле, чихании или даже разговоре. Они могут быть меньше ноздрей в тысячи раз.

Оказавшись внутри, коронавирус использует свой шип с S-белком, чтобы присоединиться к рецептору ACE-2 и получить доступ к клеткам носоглотки. В мутировавших версиях коронавируса связь более слабая, но более стабильная. Шип больше не распадается слишком рано (раньше, его эффективность составляла около 50%).

В настоящее время ученые считают, что вируса в мозге либо нет или очень мало / графика Promega Connections

ACE-2 находится на поверхности многих клеток в дыхательных путях человека. Вирус использует белок шипа как ключ, чтобы отпирать клетки. В носоглотке, они особенно уязвимы к этому. Появление вируса в ее верхней части (слизистой оболочке носа) возможно, провоцирует исчезновение обоняния. Она расположена под так называемой этмоидной костью.

В лаборатории вирус мог проникать в нейроны или мозговые клетки во время их культивирования. Также опыты показали его способность атаковать органоиды – крошечные, трехмерные тканевые культуры, которые прорастают из стволовых клеток (а они известны способностью превращаться в любой клеточный тип – 24).

Обратите внимание Коронавирус COVID-19 может привести к параличу

Органоиды имеют вид органов человека, но очень маленьких – от ширины волоса до 5 мм. Они есть и для мозга, используются для репликации его ткани и структуры. В теории так, мозг уязвим к атаке SARS-CoV-2. Но то, что происходит в чашке Петри, необязательно повторится в организме.

Мозговые органоиды / Фото Quanta Magazine

"Если честно, я не уверен, что это говорит нам много о том, что происходит в мозге больных этим вирусом", – сказал WP невропатолог Джеймс Голдман из Колумбийского университета. Как Голдман и его коллеги писали в журнале Brain, "во время аутопсии мозга вирусные белки не были найдены".

Почти не было и вирусной РНК. Исследователь из команды Питер Кенолл сделал предположение, что "пойманный" генетический материал вируса пришел из мембраны, которая окружает орган, а не с него самого.

Это, а также другие исследования, свидетельствуют о том, что большого объема вируса в мозге умерших не было,
 –  пояснила Washington Post ведущая автор статьи Киран Такур.

В клинике Шарите, после изучения 100 пациентов, пришли к такому же выводу: вируса достаточно в носоглотке, но мало – глубже (статья в Nature Neuroscience). "Его количество падает чем дальше вы поднимаетесь к мозгу", говорится в анализе. Впрочем, Такур подчеркивает: имеющиеся сейчас данные позволяют сказать, что "вирус не попадает, не распространяется и не заражает" головной мозг.

Причиненный вред

Мозг людей, больных коронавирусом все же страдает, пусть там вируса и очень мало. Это доказывают результаты аутопсии умерших от коронавирусной болезни.

Исследователи из Колумбийского университета, анализируя тонкие срезы мозговой ткани, обнаружили два основных эффекта:

• Первая проблема: инфаркты и закупоривание сосудов. Это было обнаружено в сером веществе мозга. "Сгусток крови в сосудах полностью останавливает кровоток. А следовательно и насыщение кислородом всего организма вне пределов тромба",  –  объясняет Голдман. Без кислорода ткани отмирают. Если смотреть через микроскоп, то картина безрадостная: тромбы окружены хламом из почти отмерших клеток. Из поврежденных сосудов выливались эритроциты (красные кровяные тельца – 24).
• Вторая проблема: рои иммунных клеток, называемых микроглиями. Они появлялись в мозговом стволе, мозжечке и других областях и часто роились вокруг мертвых или отмирающих нейронов. Такие рои "атакуют и едят нейроны", сказал Кенолл.

Как это выглядит Мозг похож на яички больше, чем на любой другой орган

Микроглии играют большую роль в защите нервной системы / Графика BBR Foundation​

Когда микроглий много, они объединяются в узлы, сигнализируя о воспалении в одном конкретном месте. Интересно, что в окружающих нейронах вируса не было. Впрочем, говорят исследователи и медики, при энцефалите все выглядит еще хуже. Если микроглии не провоцировать, они так не действуют.

"Что-то побуждает их это делать", – сказала WP иммунолог Лена Аль-Харти, которая изучает в Университете Раша в Чикаго как ВИЧ влияет на ЦНС. Триггер до сих пор неизвестен. По словам Аль-Харти, это может быть аутоиммунная реакция (о чем говорилось выше, в начале статьи – 24).

Правда, есть существенная разница: без лечения, ВИЧ подавляет иммунитет, пока не переходит в стадию СПИДа (синдрома приобретенного иммунодефицита человека – 24). В случае с COVID-19, мы наоборот, имеем "иммунную систему на стероидах".

Она приводит к гиперреакции, высвобождению аутоантител (они наносят вред собственным клеткам – 24). Эти антитела находили в мозге и ликворе (спинномозговая жидкость – 24) умерших от тяжелой формы коронавируса в реанимации.

Неизвестно, появляются ли они у больных средней и легкой формой. Для этого сейчас исследуют пациентов, которые выздоровели от COVID-19, но потом все равно умерли от других болезней (к примеру, легких). Так обнаруживаются аналогии с тяжелым течением ковида.

Дальнейшие исследования

COVID-19 изучали все и с неслыханной интенсивностью. Такого не было даже во время сезонных эпидемий гриппа. Поэтому для неврологии это открывает большие возможности исследований, буквально "учиться с мозга". Часть тела между носовой полостью и мозгом исследовали нечасто.

Ученые также использовали инструменты, которые обычно там не используются. Большие исследования на популяции – следующий шаг, но он может занять годы. Продвижение уже есть: создан консорциум химиосенсорных исследований с более чем 500 членами. Он анализирует причины и последствия потери обоняния.

​Это интересно Нервные клетки умеют определять, что мы едим

Неврологи тоже приобщились: Андреа Троксель, профессор кафедры охраны здоровья населения – вместе с коллегами из Медицинской школы имени Гросмана в Нью-Йорке – получили государственное финансирование на 4 года для проекта "НейроКОВИД". Он должен приоткрыть тайны болезни в этой области медицины. Должны быть созданы биобанк образцов тканей, а также базы данных.

Исследования говорят, что после ковида 1 из 3 человек имеют сопутствующие проблемы / Скриншот Health Magazine

Другие врачи часто слышали, даже от молодых пациентов, что "мой мозг не работает, как раньше" после легкой формы коронавируса. Они предполагают, что симптомы не вызваны перепадами настроения или депрессией. Джоанна Хеллмут – когнитивный невролог центра памяти и старения UCSF – замечала похожие паттерны после других коронавирусов.

"У SARS и MERS были похожие неврологические проблемы. Мы вступили в эту пандемию, хорошо понимая это",  –  объяснила она, указывая на эпидемии 2003 и 2013 годов. Если сейчас будет недостаточно исследований, "клиницисты будут плохо подготовлены к следующей пандемии", отмечает она.