2021 започва чудесно за Алисън Гай – здравето ѝ е по-добро от всякога. Тя обича работата си и хората, с които работи, като мениджър по комуникациите в природозащитна организация с нестопанска цел. Ежедневието ѝ тогава е започвало рано сутрин, когато е започвала да работи по творческите си проекти. Нещата за нея са изглеждали „наистина, наистина добре“ както тя самата разказва, докато не се заразява с COVID-19. За историята ѝ разказват от популярния портал Wired.
Първоначалните респираторни симптоми, които вируса предизвиква при нея, не са нещо особено, с което да не се е сблъсквала допреди това. Но истински неприятните последствия идват четири седмици по-късно, когато тя вече се е възстановила достатъчно, за да се върне на работната си позиция на пълен работен ден. В един от първите си дни от връщането ѝ на работа, Гай се събужда с огромна умора, която не я напуска дълго време наред. То и придружено от по-лошо когнитивно справяне и изпитване на затруднения с ежедневни, тривиални задачи, с които допреди това се е справяла без никакво усилие. Всичко това, за което разказва, са симптоми на т.нар. „мозъчна мъгла“ – сборно понятие от жаргона на специалистите, което възникна, за да опише различните нарушения в когнитивното справяне, психологични и психиатрични проблеми, които засягат някои от хората, прекарали COVID-19. „Прекарах по-голямата част от 2021 г. мислейки изключително дълго време за тривиални решения като това дали моментът е подходящ да си взема душ или да се кача на горния етаж в дома си, за да си приготвя замразена вечеря на микровълновата?“, разказва Гей. Работата ѝ изисква от нея писане и комуникация на високо ниво, но през изминалата година за нея това се е оказало немислимо. Животът с тези симптоми, по нейните собствени думи, е бил „ад на земята“.
Много от тези трудни за назоваване и изследване симптоми на COVID-19 могат да продължат дълго с течение на времето – седмици, месеци и дори години. Сега ново изследване на уважаваното списание Cell хвърля малко светлина върху биологичните механизми, чрез които COVID-19 покосява мозъка. Водени от изследователите Мишел Монхе и Акико Ивасаки от университета в Станфорд и Йейл, учените установяват, че при мишки с леки инфекции на COVID-19 вирусът нарушава нормалната активност на мозъчните клетки и оставя признаци на възпаление в мозъка. Учените вярват, че тези открития могат да помогнат, за да се обяснят някои от когнитивните нарушения, изпитани от хората, които са преживели COVID-19, както и за разработване на бъдещи лечения.
През последните 20 години невроонкологът Монхе се е опитвал да разбере невробиологията, която стои зад индуцираните от химиотерапията когнитивни симптоми, известни още като „химио мъгла“. Когато са се появили първите сведения, че COVID-19 предизвиква подобни симптоми сред някои хора, тя се е разтревожила за потенциалните страдания, които вирусът може да донесе на пациентите, дълго, след като са се възстановили. „Много бързо, след като започнаха да стават известни данните, че вирусът предизвиква когнитивни смущения при някои хора, стана ясно, че това е много подобен синдром на този, който мнозина изпитват от химио терапията“, казва тя. „Симптомите до голяма степен са същите – нарушено внимание, проблеми с паметта, проблеми със скоростта на обработка на информацията, нарушение на екзекутивните функции – наистина клинично тази картина изглежда досущ същата като при химио мъглата, която хората имат, и която изучаваме от много време.“
През септември 2020 г. Монхе работи съвместно с известният имунолог Ивазаки. Нейният изследователски екип е разработил модел за изследване на влиянието на COVID-19 върху мишки. В рамките на няколкомесечно проучване, на база на изготвения модел, тя и екипът ѝ се опитват да изведат заключения за влиянието на вируса при леко заразяване върху хората. Използвайки части от вируса, изследователският екип имплантира човешки ACE2 рецептор в клетки в трахеята и белите дробове на мишките. Този рецептор всъщност е входната точка на COVID-19 в човешкото тяло, тъй като именно той позволява на вируса да се свърже с клетките. За да проведат изследванията си учените вкарват в носовете на мишките малки количества от вируса, контролирайки неговото разпространение, така че да остане разпространен само в дихателната система.
След като мишките биват заразени с вируса, учените са оценили нивата на цитокини в кръвта и в цереброспиналната им течност (течността около мозъка). Измерванията са били направени два пъти – на седмия ден и на седмата седмица от заразяването с вируса. Цитокините са маркери, секретирани от имунната система, които са критични за справянето на организма с възпаленията. Проведеното изследване с мишките показва не само, че някои цитокини са били повишени в цереброспиналната течност и при двете измервания при участвалите в експеримента животни, но още е открито и повишаване на реактивността на микроглията в подкоровото бяло вещество на мозъка – меката бяла тъкан, пълна с нервни влакна, която съставлява над половината от обема на мозъка.
Микроглиите са своеобразни „чистачи“ на централната нервна система. Това са клетки, които са предназначени да почистват мозъка, като се хранят с мъртви и нежелани невронни остатъци, освен другите важни функции, които извършват. „Съществува един уникален набор от микроглия в бялото вещество, наречен микроглия на аксонния тракт. Този набор има специфичен генетичен подпис и е изключително чувствителен към широк спектър от застрашаващи фактори като възпаления и токсини.“
В отговор на тези застрашаващи фактори микроглията може да стане постоянно реактивна. Една от последиците от това, че тя може да започне да изяжда и необходимите и здрави неврони, както и други нормални мозъчни тъкани, с което да наруши хомеостазата на мозъка. В случая с COVID-19 учените установяват, че тази реактивност продължава дори седем седмици след заразяването. Екипът на Монхе е открил подобно повишаване в активността на микроглията при пациенти, които се лекуват от онкологични заболявания с химио терапия, което обяснява и сходните когнитивни симптоми, които двете групи пациенти изпитват. В хипокампуса, областта на мозъка, която е тясно свързана с паметта, тази прекалено висока активност на микроглията може да възпре създаването на нови неврони, които са свързани с поддържането на паметта.
За да разберат какво точно предизвиква тази висока активност на микроглията, изследователите са идентифицирали кои цитокини достигат завишени нива. По-конкретно, Антъни Хернандес Кастанеда, постдокторант в лабораторията на Монхе и съавтор на изследването, казва, че CCL11 е названието на цитокинът, който може да ограничи създаването на нови неврони, което респективно да доведе до нарушения в ученето и паметта. „Повишените нива на CCL11 са особено интересно, защото това потенциално би могло да обясни защо някои от хората, които са преминали през COVID-19, изпитват негативни когнитивни симптоми.“, казва той.
Във втората фаза на експеримента изследователите отново анализират мишки и изследват тъканта от мозъка им, за да открият къде точно микроглията е била реактивна и къде са били създадени по-малко нови неврони. Оказва се, че това е областта на хипокампуса, което от своя страна означава, че CCL11 oейства върху много специфични клетъчни зони, които са свързани с паметта.
След това учените са решили и да проучат ефектите на лекото заразяване с COVID-19 върху миелинизиращите олигодендроцити – това са мозъчните клетки, които образуват т.нар. „миелинова обвивка“ около невроните, която ги изолира, за да осигури безпроблемната им комуникация. Установено е от по-ранни изследвания, че загубата на миелиновата обвивка при мишки, е свързана с дефицити във вниманието и краткосрочната памет. „Дори незначителни нарушения на миелиновата обвивка могат да повлияят на невронната комуникация по доста различни начини“, казва тя. „Загубата на способността за адекватен отговор на миелинизиращите клетки води до постоянни когнитивни увреждания при мишките в изследването.“
По-късни изследвания показват, че COVID-19 повлияла силно негативно миелиновата обвивка при мишките, участвали в изследванията, в резултат на което те губят приблизително една трета от своите зрели олигодендроцити и са имали статистически значим спад в миелинизацията, в сравнение с контролната група.
Джоана Хелмют, когнитивен невролог в Калифорнийския университет в Сан Франциско, която не е свързана с проучването, отбелязва, че „данните от тези проучвания с мишки са особено интересни“. Необходими са повече проучвания, за да се види как тези резултати могат да се използват за лечение на когнитивните симптоми при хората. За да се установи обаче кои фармацевтични продукти биха свършили работа, е необходимо предварително да бъде известна биологичната причина за тези симптоми.
Уес Ели, специалист по белодробни болести в Медицинския център на университета Вандербилт, който не е свързан с проучването, вярва, че такива изследвания могат да доведат до бъдещо терапевтично развитие. „Тази работа проправя пътя към фармакологични, невропсихологични и когнитивни рехабилитационни механизми за възстановяване на мозъчните функции“, казва той.
