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Come SARS-CoV-2 raggiunge il cervello

SARS-CoV-2-Immagine: Pubvlic Domain.

SARS-CoV-2 entra nel cervello attraverso le cellule nervose nella mucosa olfattiva.

Utilizzando campioni di tessuto post mortem, un team di ricercatori della Charité – Universitätsmedizin Berlin ha studiato i meccanismi con cui il nuovo coronavirus può raggiungere il cervello dei pazienti con COVID-19 e come il sistema immunitario risponde al virus.

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I risultati, che mostrano che SARS-CoV-2 entra nel cervello attraverso le cellule nervose nella mucosa olfattiva, sono stati pubblicati su Nature Neuroscience. Per la prima volta, i ricercatori sono stati in grado di produrre immagini al microscopio elettronico di particelle di coronavirus intatte all’interno della mucosa olfattiva.

È ora riconosciuto che COVID-19 non è una malattia puramente respiratoria. Oltre a colpire i polmoni, SARS-CoV-2 può avere un impatto sul sistema cardiovascolare, sul tratto gastrointestinale e sul sistema nervoso centrale. Più di una persona su tre con COVID-19 riferisce sintomi neurologici come perdita o cambiamento del senso dell’olfatto o del gusto, mal di testa, stanchezza, vertigini e nausea. In alcuni pazienti, la malattia può anche provocare ictus o altre condizioni gravi. Fino ad ora, i ricercatori avevano sospettato che queste manifestazioni dovessero essere causate dal virus che entrava e infettava cellule specifiche nel cervello.

Ma come ci arriva SARS-CoV-2 a queste cellule specifiche?

Sotto la guida congiunta della Dott.ssa Helena Radbruch del Dipartimento di Neuropatologia di Charité e del Direttore del Dipartimento, Prof.Dr.Frank Heppner, un team multidisciplinare di ricercatori ha ora tracciato come il virus penetra nel sistema nervoso centrale e successivamente invade il cervello.

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Vedi anche:SARS-CoV-2: molecola di zolfo potrebbe bloccare il virus

Nell’ambito di questa ricerca, esperti dei settori della neuropatologia, patologia, medicina legale, virologia e cure cliniche hanno studiato campioni di tessuto di 33 pazienti (età media 72 anni) deceduti alla Charité o al Centro medico universitario di Göttingen che avevano contratto COVID-19. Utilizzando la tecnologia più recente, i ricercatori hanno analizzato campioni prelevati dalla mucosa olfattiva dei pazienti deceduti e da quattro diverse regioni del cervello. Entrambi i campioni di tessuto e cellule distinte sono stati testati per il materiale genetico SARS-CoV-2 e una “proteina spike” che si trova sulla superficie del virus. Il team ha fornito prove del virus in diverse strutture neuroanatomiche che collegano occhi, bocca e naso con il tronco cerebrale. La mucosa olfattiva ha rivelato la più alta carica virale. Utilizzando speciali macchie di tessuto, i ricercatori sono stati in grado di produrre le prime immagini al microscopio elettronico di particelle di coronavirus intatte all’interno della mucosa olfattiva. Queste particelle sono state trovate all’interno delle cellule nervose e nei processi che si estendono dalle vicine cellule di supporto (epiteliali). Tutti i campioni utilizzati in questo tipo di analisi basata su immagini devono essere della massima qualità possibile. Per garantire che fosse così, i ricercatori si sono assicurati che tutti i processi clinici e patologici fossero strettamente allineati e supportati da un’infrastruttura sofisticata.

Come SARS-CoV-2 raggiunge il cervello
La colorazione per immunofluorescenza mostra una cellula nervosa (rosa) all’interno della mucosa olfattiva che è stata infettata da SARS-CoV-2 (giallo). Le cellule di supporto (epiteliali) appaiono blu. Credito: Jonas Franz / Universitätsmedizin Göttingen.

“Questi dati supportano l’idea che SARS-CoV-2 sia in grado di utilizzare la mucosa olfattiva come porta di ingresso nel cervello”, afferma il Prof. Heppner. Ciò è supportato anche dalla stretta vicinanza anatomica delle cellule della mucosa, dei vasi sanguigni e delle cellule nervose nell’area. “Una volta all’interno della mucosa olfattiva, il virus sembra utilizzare connessioni neuroanatomiche, come il nervo olfattivo, per raggiungere il cervello“, aggiunge il neuropatologo. “È importante sottolineare, tuttavia, che i pazienti COVID-19 coinvolti in questo studio presentavano quella che sarebbe definita una malattia grave, appartenente a quel piccolo gruppo di pazienti in cui la malattia si rivela fatale. Non è necessariamente possibile, quindi, trasferire i risultati del nostro studio a casi con malattia lieve o moderata “.

Il modo in cui il virus si sposta dalle cellule nervose resta da chiarire completamente. “I nostri dati suggeriscono che il virus si sposta da cellula nervosa a cellula nervosa per raggiungere il cervello”, spiega il Dott. Radbruch che aggiunge: “È probabile, tuttavia, che il virus venga trasportato anche attraverso i vasi sanguigni, poiché le prove della presenza del virus sono state trovate anche nelle pareti dei vasi sanguigni del cervello“. SARS-CoV-2 è lungi dall’essere l’unico virus in grado di raggiungere il cervello attraverso determinate vie. “Altri esempi includono il virus dell’herpes simplex e il virus della rabbia”, spiega il Dottor Radbruch.

I ricercatori hanno anche studiato il modo in cui il sistema immunitario risponde all’infezione da SARS-CoV-2. Oltre a trovare prove di cellule immunitarie attivate nel cervello e nella mucosa olfattiva, i ricercatori hanno rilevato le firme immunitarie di queste cellule nel liquido cerebrale. In alcuni dei casi studiati, i ricercatori hanno anche riscontrato danni ai tessuti causati da ictus a seguito di tromboembolismo (cioè l’ostruzione di un vaso sanguigno da parte di un coagulo di sangue). 

“Ai nostri occhi, la presenza di SARS-CoV-2 nelle cellule nervose della mucosa olfattiva fornisce una buona spiegazione per i sintomi neurologici riscontrati nei pazienti COVID-19, come una perdita dell’olfatto o del gusto “, spiega il Prof. Heppner.” Abbiamo anche trovato SARS-CoV-2 in aree del cervello che controllano le funzioni vitali come la respirazione. Non si può escludere che, nei pazienti con COVID-19 grave, la presenza del virus in queste aree del cervello abbia un impatto esacerbante sulla funzione respiratoria, aggiungendosi ai problemi respiratori dovuti all’infezione da SARS-CoV-2 dei polmoni. Problemi simili potrebbero sorgere in relazione alla funzione cardiovascolare “.

Fonte:Nature Neuroscience

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