Como as conexões perdidas entre as células nervosas no cérebro podem explicar os sintomas cognitivos

Para uma parcela das pessoas que contraem COVID, os sintomas continuam por meses ou até anos após a infecção inicial. Isso é comumente referido como longo COVID.

Algumas pessoas com COVID longa se queixam de “nevoeiro cerebral”, que inclui uma ampla variedade de sintomas cognitivos que afetam a memória, a concentração, o sono e a fala. Também há uma preocupação crescente com as descobertas de que as pessoas que tiveram COVID estão em risco aumentado de desenvolver distúrbios cerebraiscomo a demência.

Os cientistas estão trabalhando para entender exatamente como uma infecção por COVID afeta o cérebro humano. Mas isso é difícil de estudar, porque não podemos fazer experimentos no cérebro de pessoas vivas. Uma maneira de contornar isso é criar organoidesque são órgãos em miniatura cultivados a partir de células-tronco.

Em um estudo recenteNós criamos organoides cerebrais um pouco maior que uma cabeça de alfinete e os infectou com SARS-CoV-2, o vírus que causa o COVID-19.

Nesses organoides, descobrimos que um número excessivo de sinapses (as conexões entre células cerebrais) foram eliminados – mais do que você esperaria ver em um cérebro normal.

As sinapses são importantes porque permitem que os neurônios se comuniquem uns com os outros. Ainda assim, a eliminação de uma certa quantidade de sinapses inativas faz parte do funcionamento normal do cérebro. O cérebro essencialmente se livra de conexões antigas quando elas não são mais necessárias e abre caminho para novas conexões, permitindo um funcionamento mais eficiente.

Uma das funções cruciais do cérebro células imunesou micrógliaé podar essas sinapses inativas.

A eliminação exagerada de sinapses que vimos nos modelos infectados com COVID pode explicar por que algumas pessoas apresentam sintomas cognitivos como parte do longo COVID.

Paralelos com distúrbios neurodegenerativos

Curiosamente, acredita-se que esse processo de poda dê errado em vários distúrbios que afetam o cérebro. Em particular, a eliminação excessiva de sinapses foi recentemente associada a distúrbios do neurodesenvolvimento tal como esquizofreniaassim como distúrbios neurodegenerativos como Alzheimer e Parkinson.

Ao sequenciar o RNA de células individuais, pudemos estudar como diferentes tipos de células no organoide responderam ao vírus. Descobrimos que o padrão de genes ativados e desativados pela microglia em nossos organoides infectados com COVID imitava as alterações observadas em distúrbios neurodegenerativos.

Isso pode explicar de alguma forma a ligação entre o COVID e o risco de desenvolver certos distúrbios neurológicos.

Um possível alvo para o tratamento

Uma limitação de nossa pesquisa é que nossos modelos organoides se assemelham muito ao cérebro fetal ou precoce, em vez do cérebro adulto. Portanto, não podemos dizer com certeza se as mudanças que observamos em nosso estudo serão necessariamente refletidas no cérebro adulto.

No entanto, alguns post mortem e estudos de imagem relatam morte neuronal e redução na espessura da substância cinzenta em pacientes com COVID, o que sugere casos semelhantes de perda de sinapse causada por uma infecção em adultos.

Se isso provar ser uma linha de investigação frutífera, acreditamos que nossas descobertas podem apontar para um mecanismo que contribui para a persistência de sintomas cognitivos após o COVID e outras infecções virais que afetam o cérebro.

O SARS-CoV-2 é um vírus de RNA e similar processos foram observados em camundongos infectados com outros vírus de RNA que também podem causar sintomas cognitivos residuais, como o Vírus do Nilo Ocidental.

A partir daqui, queremos estudar como diferentes drogas podem inibir as mudanças que vimos nos modelos infectados, abrindo caminho para tratamentos eficazes. Dentro outras pesquisas, observamos que um antibiótico chamado minociclina pode reduzir o grau em que a microglia poda as sinapses em um prato. Então, queremos ver se este medicamento pode ajudar no nosso cérebro modelos organoides após a infecção por SARS-CoV-2.

Este artigo é republicado de A conversa sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.