COVID-19, via welke mechanismen bereikt het coronavirus de hersenen? Wetenschappelijke publicatie door de Charité Universiteit van Berlijn in Nature Neuroscience
COVID-19 bereikt de menselijke hersenen via het reukslijmvlies en bereikt vervolgens via relatieve innervatie de hersenen.
Dat COVID-19 hersenschade veroorzaakt is al langer bekend, maar hoe het dat doet, is tot dusver minder duidelijk.
En het slijmvlies en de neusinnervatie zijn niet de enige manieren waarop COVID-19 zich naar de hersenen verspreidt: de ogen en mond lijken dezelfde paden te volgen, hoewel de neus het pad is met de hoogste virale lading.
Een interessant wetenschappelijk artikel over dit onderwerp werd gepubliceerd in Nature Neuroscience door de Charité Universiteit van Berlijn, die de lichamen analyseerde van 33 patiënten die stierven aan COVID-19.
COVID-19 en het menselijk brein, het interessante artikel in Nature Neuroscience
“Met behulp van post-mortem weefselmonsters heeft een team van onderzoekers van Charité - Universitätsmedizin Berlin de mechanismen bestudeerd waarmee het nieuwe coronavirus de hersenen van patiënten met COVID-19 kan bereiken, en hoe het immuunsysteem reageert op het virus zodra dat gebeurt.
De resultaten, die aantonen dat SARS-CoV-2 de hersenen binnendringt via zenuwcellen in het reukslijmvlies, zijn gepubliceerd in Nature Neuroscience.
Voor het eerst hebben onderzoekers elektronenmicroscoopbeelden kunnen maken van intacte coronavirusdeeltjes in het reukslijmvlies.
Het wordt nu erkend dat COVID-19 geen puur luchtwegaandoening is.
Behalve dat het de longen aantast, kan SARS-CoV-2 het cardiovasculaire systeem, het maagdarmkanaal en het centrale zenuwstelsel beïnvloeden.
De werking van COVID-19 op de hersenen: meer dan één op de drie patiënten vertoont verlies of verandering in geur of smaak, hoofdpijn, vermoeidheid, duizeligheid en misselijkheid
Meer dan een op de drie mensen met COVID-19 meldt neurologische symptomen zoals verlies van of verandering in reuk- of smaakvermogen, hoofdpijn, vermoeidheid, duizeligheid en misselijkheid.
Bij sommige patiënten kan de ziekte zelfs leiden tot een beroerte of andere ernstige aandoeningen.
Tot nu toe hadden onderzoekers het vermoeden dat deze manifestaties veroorzaakt moesten worden doordat het virus specifieke cellen in de hersenen binnendringt en infecteert.
Maar hoe komt SARS-CoV-2 daar?
Onder de gezamenlijke leiding van Dr. Helena Radbruch van Charité's Afdeling Neuropathologie en de Afdelingsdirecteur, Prof. Dr. Frank Heppner, heeft een multidisciplinair team van onderzoekers nu getraceerd hoe het virus het centrale zenuwstelsel binnendringt en vervolgens de hersenen binnendringt.
Als onderdeel van dit onderzoek bestudeerden experts uit de gebieden neuropathologie, pathologie, forensische geneeskunde, virologie en klinische zorg weefselmonsters van 33 patiënten (gemiddelde leeftijd 72) die waren overleden in Charité of het Universitair Medisch Centrum Göttingen na het contracteren van COVID- 19.
Met behulp van de nieuwste technologie analyseerden de onderzoekers monsters uit het reukslijmvlies van de overleden patiënten en vier verschillende hersengebieden.
Zowel de weefselmonsters als de afzonderlijke cellen werden getest op genetisch materiaal van SARS-CoV-2 en een 'spike-eiwit' dat op het oppervlak van het virus wordt aangetroffen.
Het team leverde bewijs van het virus in verschillende neuroanatomische structuren die de ogen, mond en neus verbinden met de hersenstam.
COVID-19-schade aan de hersenen: het reukslijmvlies vertoonde de hoogste virale lading
Het reukslijmvlies vertoonde de hoogste virale lading. Met behulp van speciale weefselvlekken konden de onderzoekers de allereerste elektronenmicroscopiebeelden maken van intacte coronavirusdeeltjes in het reukslijmvlies.
Deze werden zowel in zenuwcellen aangetroffen als in de processen die zich uitstrekken van nabijgelegen ondersteunende (epitheel) cellen.
Alle monsters die bij dit soort beeldanalyse worden gebruikt, moeten van de hoogst mogelijke kwaliteit zijn.
Om te garanderen dat dit het geval was, zorgden de onderzoekers ervoor dat alle klinische en pathologische processen nauw op elkaar waren afgestemd en ondersteund door een geavanceerde infrastructuur.
"Deze gegevens ondersteunen het idee dat SARS-CoV-2 het reukslijmvlies kan gebruiken als toegangspoort tot de hersenen", zegt prof. Heppner.
Dit wordt ook ondersteund door de anatomische nabijheid van mucosale cellen, bloedvaten en zenuwcellen in het gebied.
"Eenmaal in het reukslijmvlies lijkt het virus neuroanatomische verbindingen te gebruiken, zoals de reukzenuw, om de hersenen te bereiken", voegt de neuropatholoog toe.
“Het is echter belangrijk om te benadrukken dat de COVID-19-patiënten die bij dit onderzoek betrokken waren, een zogenaamde ernstige ziekte hadden, behorend tot die kleine groep patiënten bij wie de ziekte fataal blijkt.
Het is daarom niet noodzakelijk mogelijk om de resultaten van ons onderzoek over te dragen naar gevallen met een milde of matige ziekte. "
Hoe het virus zich voortbeweegt vanuit de zenuwcellen, moet nog volledig worden opgehelderd.
"Onze gegevens suggereren dat het virus zich van zenuwcel naar zenuwcel verplaatst om de hersenen te bereiken", legt Dr. Radbruch uit.
Ze voegt eraan toe: "Het is echter aannemelijk dat het virus ook via de bloedvaten wordt getransporteerd, aangezien bewijs van het virus ook werd aangetroffen in de wanden van bloedvaten in de hersenen."
SARS-CoV-2 is verre van het enige virus dat via bepaalde routes de hersenen kan bereiken.
"Andere voorbeelden zijn het herpes simplex-virus en het rabiësvirus", legt Dr. Radbruch uit.
Onderzoekers bestudeerden ook hoe het immuunsysteem reageert op COVID-19-infectie
Naast het vinden van bewijs van geactiveerde immuuncellen in de hersenen en het reukslijmvlies, ontdekten ze de immuunsignaturen van deze cellen in het hersenvocht.
In een aantal van de onderzochte gevallen vonden de onderzoekers ook weefselschade veroorzaakt door een beroerte als gevolg van trombo-embolie (dwz de verstopping van een bloedvat door een bloedstolsel).
"In onze ogen vormt de aanwezigheid van SARS-CoV-2 in zenuwcellen van het reukslijmvlies een goede verklaring voor de neurologische symptomen die worden aangetroffen bij COVID-19-patiënten, zoals verlies van reukvermogen of smaak", legt prof. Heppner.
“We vonden SARS-CoV-2 ook in hersengebieden die vitale functies regelen, zoals ademhaling.
Het kan niet worden uitgesloten dat bij patiënten met ernstige COVID-19 de aanwezigheid van het virus in deze gebieden van de hersenen een verergerende invloed zal hebben op de ademhalingsfunctie, wat bijdraagt aan ademhalingsproblemen als gevolg van SARS-CoV-2-infectie van de longen. . Soortgelijke problemen kunnen zich voordoen met betrekking tot de cardiovasculaire functie. "
Artikel over COVID-19-infectie van de hersenen gepubliceerd door de Charité - Universitätsmedizin Berlin
s41593-020-00758-5 (1)Lees ook:
Kunnen eiwitten voorspellen hoe ziek een patiënt zou kunnen worden met COVID-19?
Rusland, MEDEVAC voor Alexej Navalny die naar het Charité-ziekenhuis in Duitsland vliegt