Acúmulo de proteína spike SARS-CoV-2 ligado a efeitos cerebrais duradouros

Pesquisadores da Helmholtz Munique e da Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) identificaram um mecanismo que pode explicar os sintomas neurológicos da COVID longa.

O estudo mostra que a proteína spike do SARS-CoV-2 permanece nas camadas protetoras do cérebro, nas meninges e na medula óssea do crânio por até quatro anos após a infecção. Esta presença persistente da proteína spike pode desencadear inflamação crónica nos indivíduos afetados e aumentar o risco de doenças neurodegenerativas.

A equipe, liderada pelo Prof. Ali Ertürk, Diretor do Instituto de Biotecnologias Inteligentes de Helmholtz Munique, também descobriu que as vacinas de mRNA COVID-19 reduzem significativamente o acúmulo da proteína spike no cérebro. No entanto, a persistência da proteína spike após infecção no crânio e nas meninges oferece um alvo para novas estratégias terapêuticas.

A proteína Spike se acumula no cérebro

Uma nova técnica de imagem alimentada por IA desenvolvida pela equipe do Prof. Ertürk fornece novos insights sobre como a proteína spike do SARS-CoV-2 afeta o cérebro. O método torna transparentes órgãos e amostras de tecidos, permitindo a visualização tridimensional de estruturas celulares, metabólitos e, neste caso, proteínas virais. Usando esta tecnologia, os pesquisadores descobriram distribuições anteriormente indetectáveis ​​da proteína spike em amostras de tecidos de pacientes e camundongos com COVID-19.

O estudo, publicado na revista Hospedeiro celular e micróbiorevelaram concentrações significativamente elevadas de proteína spike na medula óssea e nas meninges do crânio, mesmo anos após a infecção. A proteína spike liga-se aos chamados receptores ACE2, que são particularmente abundantes nestas regiões.

“Isso pode tornar esses tecidos especialmente vulneráveis ​​ao acúmulo de proteína spike a longo prazo”, explica o Dr. Zhouyi Rong, primeiro autor do estudo.

Ertürk acrescenta: “Nossos dados também sugerem que a proteína spike persistente nas bordas do cérebro pode contribuir para os efeitos neurológicos de longo prazo do COVID-19 e do COVID longo. Isso inclui o envelhecimento acelerado do cérebro, levando potencialmente a uma perda de cinco a dez anos de função cerebral saudável em indivíduos afetados.”

As vacinas reduzem o acúmulo de proteínas spike e a inflamação cerebral

A equipe de Ertürk descobriu que a vacina mRNA COVID-19 da BioNTech/Pfizer reduz significativamente o acúmulo de proteína spike no cérebro. Outras vacinas de mRNA ou tipos de vacinas, tais como vacinas baseadas em vetores ou proteínas, não foram investigadas.

Os ratos vacinados com a vacina de mRNA apresentaram níveis mais baixos de proteína spike tanto no tecido cerebral como na medula óssea do crânio, em comparação com os ratos não vacinados. No entanto, a redução foi de apenas cerca de 50%, deixando proteína spike residual que continua a representar um risco tóxico para o cérebro.

“Esta redução é um passo importante”, diz o Prof. Ertürk. “Nossos resultados, embora derivados de modelos de camundongos e apenas parcialmente transferíveis para humanos, apontam para a necessidade de terapias e intervenções adicionais para abordar totalmente os encargos de longo prazo causados ​​pelas infecções por SARS-CoV-2”.

Além disso, são necessários estudos adicionais para avaliar a relevância desses achados para pacientes com COVID de longa duração.

Longo COVID: Um desafio social e médico

Globalmente, 50 a 60 por cento da população foi infectada com COVID-19, com cinco a dez por cento com COVID de longa duração. Isso soma aproximadamente 400 milhões de indivíduos que podem carregar quantidades significativas de proteína spike.

“Esta não é apenas uma questão de saúde individual – é um desafio social”, diz o Prof. Ertürk. “Nosso estudo mostra que as vacinas de mRNA reduzem significativamente o risco de consequências neurológicas a longo prazo e oferecem proteção crucial. No entanto, infecções ainda podem ocorrer após a vacinação, levando a picos persistentes de proteínas no corpo.

“Isso pode resultar em inflamação crónica do cérebro e num risco aumentado de acidentes vasculares cerebrais e outras lesões cerebrais, o que poderia ter implicações substanciais para a saúde pública global e para os sistemas de saúde em todo o mundo”.

Avanços no diagnóstico e tratamento

“Nossas descobertas abrem novas possibilidades para diagnosticar e tratar os efeitos neurológicos de longo prazo da COVID-19”, diz Ertürk.

Ao contrário do tecido cerebral, a medula óssea e as meninges do crânio – áreas propensas ao acúmulo de proteínas – são mais acessíveis para exames médicos. Combinado com painéis de proteínas – testes concebidos para detectar proteínas específicas em amostras de tecidos – isto poderia permitir a identificação de proteínas spike ou marcadores inflamatórios no plasma sanguíneo ou no líquido cefalorraquidiano.

“Esses marcadores são essenciais para o diagnóstico precoce de complicações neurológicas relacionadas ao COVID-19”, explica Ertürk. “Além disso, a caracterização destas proteínas pode apoiar o desenvolvimento de terapias direcionadas e biomarcadores para melhor tratar ou mesmo prevenir deficiências neurológicas causadas pela COVID-19”.

Destacando o impacto mais amplo do estudo, o principal virologista da Helmholtz Munique e da Universidade Técnica de Munique, Prof. Ulrike Protzer, acrescenta: “Dado o impacto global contínuo da COVID-19 e o foco crescente nos efeitos de longo prazo, este estudo, que lança luz sobre caminhos de invasão cerebral e envolvimento inesperado do hospedeiro a longo prazo, é oportuno. Esses insights críticos não são apenas cientificamente significativos, mas também de grande interesse para a sociedade”.