מדענים מאוניברסיטת ייל הראו שנגיף הקורונה יכול להדביק תאי עצב ולעכב את זרימת הדם במערכת העצבים המרכזית. תוצאות המחקר פורסמו לאחרונה ב-Journal of Experimental Medicine.
ידוע שלנגיף הקורונה יש השפעות הרסניות על הבריאות לטווח הקצר והארוך, ובין היתר לנזקים לריאות. הנגיף מדביק רקמות ריאה על ידי כך שנקשר לקולטנים של אנזים שנקרא ACE2 על פני התאים. אחרי שהנגיף נקשר לקולטן, הוא נכנס לתוך התא וגורם לתסמינים כמו קוצר נשימה ושיעול יבש.
מחקרים חדשים הראו כי הנגיף יכול להדביק גם תאים במערכת העצבים המרכזית, המורכבת מהמוח ומחוט השדרה. הדבר מסביר את המספר ההולך וגדל של חולים עם תסמינים נוירולוגיים, כולל סחרחורת, בלבול, שבץ מוחי, ותרדמת.
המחקר ניתח את המנגנונים של זיהום בתאי עצב ובדק את היקף ההדבקה והשפעתה. לצורך כך, החוקרים השתמשו בשלושה מודלים של מוח: אורגנואידים של מוח, שהם גרסה ממוזערת תלת-מימדית של איבר חי שמייצרים במעבדה מתאי גזע אנושיים של אנשים בריאים; עכברים מהונדסים גנטית; ונתיחות של אנשים שמתו מקורונה.
בניסוי עם האורגנואידים, תאי המוח נדבקו בנגיף באזורי מוח מסויימים, וזוהי הוכחה לכך שהנגיף מסוגל להדביק נוירונים להשתכפל בהם. באזורים הסמוכים לתאים שנדבקו בנגיפים היו רמות גבוהות של מוות תאי. אולם, התברר שרוב התאים שמתו כלל לא נדבקו בנגיף. תאים נדבקו בנגיף או מתו, ורק מספר מזערי של תאים חוו את שני האירועים.
החוקרים השוו את הגנים של תאים נגועים לגנים של תאים סמוכים לא נגועים, ומצאו שבתאים הנגועים היה חילוף חומרים מוגבר שאיפשר לנגיף לשכפל את עצמו ביעילות רבה יותר, דבר שייתכן והגביל את אספקת החמצן לתאים הסמוכים.
ממצאים אלה מצביעים על כך שהנגיף מסוגל לשנות את חילוף החומרים בתאים כדי ליצור סביבה בה תאים נגועים משגשגים ותאים שכנים אינם מסוגלים לשרוד.
המודל האורגנואידי הראה גם כי הקולטן ACE2 איפשר לנגיף להיכנס לתאי מוח, בדומה לאופן שבו זה קורה בריאות. התוצאה הייתה מפתיעה, שכן בעבר לא היה ברור אם תאים במערכת העצבים המרכזית מייצרים קולטני ACE2.
כאשר החוקרים הכניסו נוגדנים לאורגנואיד כדי לחסום את הקולטן, הנגיף לא הצליח להיקשר לקולטן, ושיעורי ההדבקה בתאים פחתו.
החוקרים השתמשו במודל עכבר כדי לבחון זיהום של מערכת העצבים המרכזית באורגניזם שלם. כדי לגרום לנגיף לזהם תאי עכבר, הם ביצעו שינוי גנטי בעכברים כך שתאיהם ייצרו חלבוני ACE2 אנושיים.
לאחר שהדביקו את העכברים בנגיף, החוקרים גילו רמות גבוהות של תאי עצב נגועים, שהיו קשורים גם לשינויים משמעותיים בכלי הדם, ואשר כנראה שיבשו את זרימת החמצן למוח.
המחקר השווה גם את ההשפעות של הדבקה של מערכת העצבים המרכזית בנגיף והדבקה של הריאות אצל העכברים. הם גילו שהדבקה של מערכת העצבים המרכזית היתה קטלנית יותר באופן משמעותי. אפילו בכמויות נמוכות של הנגיף, הזיהום העצבי גרם לירידה במשקל ולמוות אצל העכברים.
לבסוף, החוקרים בחנו את אזורי המוח של שלושה חולים שמתו מסיבוכים חמורים של מחלת הקורונה.שלושתם . סבלו מכשל נשימתי ואושפזו בטיפול נמרץ. בתוך אזורי המוח הנגועים, היו אינדיקציות לפגיעה ברקמות ולמוות של תאים בצורה של אוטמים איסכמיים – אזורים של רקמות מתות הנוצרים בעקבות זרימת דם מופחתת .
אוטמים אלה נגרמו משיבושים בזרימת דם וחמצן, והיו דומים לאוטמים שנצפו באורגנואידים ובעכברים שהודבקו בנגיף, ואשר הציגו סימנים למחסור בחמצן.
