A koronavírus hatása az idegrendszerre

A jelenleg is tartó világjárványt okozó koronavírus szervezetre gyakorolt hatása sokrétű, számos megfigyelés utal arra, hogy az agyműködést is befolyásolhatja. Az azonban, hogy hogyan teszi ezt, még nem teljesen világos. Elképzelhető, hogy közvetve, a légzés és a keringés befolyásolása révén akadályozza az agyműködést, de az is lehet, hogy közvetlenül, az idegszövetet fertőzve fejti ki hatását. Több új vizsgálatot is publikáltak, amely erről a rejtélyről próbálta eloszlatni a ködöt.

Koronavírus és az agy

Az év eleje óta tartó világjárványt senkinek sem kell bemutatni, hiszen sajnos még mindig sokat hallani róla. A járvány hátterében álló koronavírus (SARS-CoV-2) által okozott megbetegedés (COVID-19) leggyakoribb tünetei a láz, a köhögés, az étvágytalanság, a fáradtság és a légszomj. Ezek mellett viszonylag gyakori a szaglás és az ízlelés elvesztése, a szédülés, de előfordulhat beszédzavar vagy akár tudatzavar (pl. kóma) is. Több tanulmány szerint is kifejezetten gyakoriak ezek a neurológiai tünetek a súlyos esetekben, amik megléte arra utal, hogy az agyműködés is zavart szenved a vírusfertőzés hatására.

A neurológiai tünetek persze adódhatnak a vér csökkent oxigén koncentrációjából is, amit az eredményezhet, hogy a koronavírus akadályozza a gázcserét azzal, hogy a tüdő léghólyagocskáiban gyulladást vált ki. Egyes beszámolók szerint azonban még a légúti tünetek kialakulása előtt is jelentkezhet szédülés vagy zavarodottság. Ez arra is utalhat, hogy akár magát az idegrendszert is képes megtámadni a vírus. Erre van példa a SARS-CoV-2 közvetlen rokonságában is, hiszen a 2003-as járványt okozó SARS-CoV (Súlyos Akut Légzőszervi Szindróma koronavírus) több elhunyt beteg idegrendszeréből volt kimutatható. Emellett több kísérletes tanulmány is arra utal, hogy az orrüregen keresztül kezdődő fertőzés során a SARS-CoV és a szintén közeli rokon MERS-CoV (Közel-keleti Légzőszervi Szindróma koronavírus) is képes bejutni a kísérleti állatok központi idegrendszerébe. Ezek a vírusok ráadásul az agytörzsben voltak jelen a legnagyobb mennyiségben, aminek az éberség és a légzés szabályozásában központi szerepe van, és a szájüregi kemoreceptorok által generált jeleket is ez közvetíti az agykéregbe, vagyis az ízlelésben is fontos. Az agytörzsi vírusfertőzés tehát sok gyakori neurológiai tünetet magyarázhatna.

Ezek alapján tehát elképzelhető, hogy a SARS-CoV-2 is képes bejutni az agyba, hiszen az örökítőanyagának bázisszekvenciája nagymértékben átfed a SARS-CoV genetikai információjával, ami arra utal, hogy hasonlóan viselkedhetnek az emberi szervezetben is. Mindkét vírus az angiotenzin konvertáló enzim 2 (ACE2) nevű sejtfelszíni fehérje segítségével jut be a sejtekbe. A fehérje megtalálható a szaglóhám egyes sejtjein, az agyi kapillárisok falát képező sejteken és egyes agytörzsi idegsejteken is. Ezek alapján a kutatók úgy vélik, hogy a receptorsejtek megfertőződése miatt jelenhet meg a szagláskiesés. A másik elképzelés az, hogy a szaglóhámban lévő őssejteket fertőzi meg a vírus, hiszen ezek is kifejezik az ACE2-t, és emiatt nem újulnak meg megfelelően a receptorsejtek, ami szintén szagláskieséshez vezethet. Szerencsés esetben azonban az őssejtek helyre tudják állítani a szaglóhám állapotát, így a szaglás visszatérhet a fertőzés leküzdése után.

A SARS-CoV-2 burokfehérjéjét egy sejtfelszíni enzim (TMPRSS2) hasítja, így képes lesz az ACE2-höz kötni, ami bejuttatja a sejtbe (Forrás: medicalxpress.com).

Mivel az ACE2 az agyi kapillárisok falán is előfordul, felmerült, hogy ezen sejtek fertőzése révén is képes lehet bejutni az agyszövetbe. Ekkor már hozzáférhet az agytörzsben lévő sejtekhez, melyek közül szintén sok felszínén jelenik meg az említett fehérje. A vírus tehát akár közvetlenül is megzavarhatja az agytörzsi sejthálózatok működését, ezek érintettsége pedig jól magyarázná a zavarodottságot, a légzési nehézségeket és az ízlelés kiesését is. Az agytörzsi ébresztő rendszer felel ugyanis az éberség létrejöttéért, működésének akadályozása zavarodottsághoz, vagy akár tudatzavarokhoz is vezethet. Az agytörzsben található az ízlelés egy fontos központja is, ráadásul a légzés is erről a területről szabályozódik. Egyes kutatók szerint az adatok arra engednek következtetni, hogy az akaratlagos légzés képessége a súlyos betegeknél olykor teljesen elveszik.

A SARS-CoV-2 feltehetőleg a légutak hámján keresztül képes bejutni a vérbe (A), ahonnan a keringés révén (B) eljuthat az agyvelő szövetébe is (C). Ezek a lépések az ACE2 sejtfelszíni enzimen keresztül történhetnek (D) (Forrás: Baig és mtsai., 2020 – ACS Chemical Neuroscience).

Új eredmények a koronavírus idegrendszeri hatásairól

A koronavírus idegrendszerre gyakorolt hatásaival kapcsolatban tehát több feltételezés is van, viszont egyértelmű bizonyítékok még nincsenek arra, hogy a SARS-CoV-2 is képes fertőzni az emberi agyat. A közelmúltban viszont három olyan tanulmány is megjelent, amik közelebb vihetnek az idegrendszer érintettségének alapos felméréséhez a koronavírus-fertőzésben.

Az első tanulmányban a koronavírus áldozatainak agyszövetét vizsgálták. Egy bostoni kórházban elhunyt 18 beteg agyát használták fel, az agyakból készült szövettani metszeteken klasszikus mikroszkópos elemzést, és modern biokémiai módszereket alkalmaztak. A mikroszkópos vizsgálatok során az agyakban csökkent vérellátás okozta sérüléseket figyeltek meg, viszont a SARS-CoV-2 jelenlétére nem találtak bizonyítékot. Ez az eredmény tehát azt az elképzelést támogatja, hogy az idegrendszeri tüneteket a koronavírus légzőrendszerre és keringési rendszerre gyakorolt hatása okozza közvetetten.

A második vizsgálatot egy belga kutatócsoport végezte el. Ők szintén a koronavírus áldozatainak agyát vizsgálták, de más módszerrel. A halál beálltát követő 24 órán belül készítettek felvételeket 19 elhunyt agyáról mágnesesrezonancia képalkotással. Az agyakban talált elváltozások nagyrésze nem utalt egyértelműen közvetlen vírusfertőzésre, ráadásul az agytörzsben semmiféle elváltozást nem találtak, noha a korábban említett feltételezések egyike szerint a koronavírus az agytörzs károsítása révén okozza a neurológiai tünetek egy részét. A szaglóhagymákban azonban több betegnél is találtak strukturális elváltozásokat, ami a vírusfertőzés közvetlen következménye lehet.

A harmadik tanulmányban svéd kutatók vizsgálták vírusfertőzöttek vérmintáit. A mintákban elsősorban a központi idegrendszer sérülésére utaló anyagokat kerestek, melyek a gliasejtek, vagy az idegsejtnyúlványok sérülésekor szabadulnak fel. A vizsgálatban 47 fertőzött vérét elemezték, és azt találták, hogy a súlyos betegeknél eleinte nagy mennyiségben van jelen a gliasejtekből felszabaduló vegyület, ami idővel lecsökken és átadja a helyét az idegsejtekből felszabaduló anyagnak. A közepesen súlyos esetekben csak a gliasejtekből származó vegyületet találták meg a vérbe, az enyhébb esetekben pedig még ezt sem. Ez arra utal, hogy a fertőzés csak a súlyosabb esetekben károsítja az idegrendszert és ilyenkor először a gliasejteket teszi tönkre, majd ezután károsíthatja az idegsejteket.

Összességében tehát az új vizsgálatok nem támasztják alá, hogy a koronavírus közvetlenül fertőzi az agyat. Ennek az oka az is lehet, hogy a koronavírus nem képes erre, de az is elképzelhető, hogy csak a kis minták és az agyi fertőzés ritkasága miatt kerülte el a tetten érést a vírus. A kérdés tehát, hogy a SARS-CoV-2 közvetlenül vagy közvetetten károsítja az idegrendszert továbbra sem mondható eldöntöttnek. Jelen pillanatban az tűnik a legvalószínűbbnek, hogy a koronavírus sokféle utat képes bejárni a szervezetben, így többféleképp vezethet neurológiai tünetekhez: a tüdő légzőfelületének lecsökkentésével hipoxiához vezet az agyban, a vérerek roncsolásával idéz elő infarktust, vagy az orron át esetleg bejut az agyszövetbe. Az azonban sajnos kétségtelen, hogy az idegszövetet így vagy úgy, de képes károsítani a vírus, az efféle sérülések pedig egyelőre gyógyíthatatlanok.

Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2020/35. számában jelent meg.

Források

https://www.nature.com/articles/s41582-020-0386-7

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1002/jmv.25728

https://pubs.rsna.org/doi/10.1148/radiol.2020201187

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/32104915/