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I ricercatori rivelano come SARS-CoV-2 raggiunge il cervello

Facendo uso dei campioni di tessuto post mortem, un gruppo dei ricercatori da Charité - Universitätsmedizin Berlino ha studiato i meccanismi da cui il coronavirus novello può raggiungere i cervelli dei pazienti con COVID-19 e come il sistema immunitario risponde una volta al virus fa. I risultati, che indicano che SARS-CoV-2 entra nel cervello via le cellule nervose nelle mucose olfattive, sono stati pubblicati in neuroscienza della natura. Per la prima volta, i ricercatori hanno potuti produrre le immagini del microscopio elettronico delle particelle intatte di coronavirus dentro le mucose olfattive.

Ora è riconosciuto che COVID-19 non è una malattia puramente respiratoria. Oltre a pregiudicare i polmoni, SARS-CoV-2 può urtare l'apparato cardiovascolare, il tratto gastrointestinale ed il sistema nervoso centrale. Più di uno in tre genti con i sintomi neurologici di rapporto COVID-19 quale perdita di, o cambiamento dentro, il loro odorato o gusto, emicranie, fatica, vertigini e nausea. In alcuni pazienti, la malattia può anche provocare il colpo o altre circostanze serie.

Finora, i ricercatori avevano sospettato che queste manifestazioni devono essere causate dal virus che registra e che infetta le celle specifiche nel cervello. Ma come SARS-CoV-2 arriva? Nell'ambito della direzione unita del Dott. Helena Radbruch del dipartimento di Charité della neuropatologia e del Direttore del dipartimento, prof. il Dott. Frank Heppner, un gruppo pluridisciplinare dei ricercatori ora ha rintracciato come il virus entra nel sistema nervoso centrale e successivamente invade il cervello.

Come componente di questa ricerca, gli esperti dai campi della neuropatologia, la patologia, la medicina legale, la virologia e la cura clinica hanno studiato i campioni di tessuto da 33 pazienti (età media 72) che erano morto a Charité o al centro medico Göttingen dopo il contratto del COVID-19. Facendo uso di ultima tecnologia, i ricercatori hanno analizzato i campioni prelevati dalle mucose olfattive dei pazienti deceduti e da quattro regioni differenti del cervello. Sia i campioni di tessuto che le celle distinte sono stati esaminati a materiale genetico SARS-CoV-2 e “a proteina della punta„ che è trovata sulla superficie del virus.

Il gruppo ha fornito la prova del virus in strutture neuroanatomical differenti che connettono gli occhi, dicono e cappottano con il tronco encefalico. Le mucose olfattive hanno rivelato il più alto caricamento virale. Facendo uso delle macchie speciali del tessuto, i ricercatori potevano produrre le immagini mai viste di microscopia elettronica delle particelle intatte di coronavirus all'interno delle mucose olfattive. Queste erano sia cellule nervose trovate dell'interno che nei trattamenti che si estendono dalle celle (epiteliali) vicino supportanti. Tutti i campioni utilizzati in questo tipo adi analisi basata a immagine devono essere di più alta qualità possibile. Per garantire questo era il caso, i ricercatori si sono assicurati che tutti i trattamenti clinici e patologici molto attentamente fossero stati allineati e supportati da un'infrastruttura specializzata.

“Questi dati supportano la nozione che SARS-CoV-2 può utilizzare le mucose olfattive come porta d'ingresso nel cervello,„ dicono prof. Heppner. Ciò egualmente è supportata dalla prossimità anatomica vicina delle celle, dei vasi sanguigni e delle cellule nervose mucosi nell'area.

Una volta dentro le mucose olfattive, il virus sembra usare le connessioni neuroanatomical, quale il nervo olfattivo, per raggiungere il cervello. È importante da sottolineare, tuttavia, che i pazienti COVID-19 coinvolgere in questo studio hanno avuti che cosa sarebbe definito come malattia severa, appartenendo a quel piccolo gruppo di pazienti in cui la malattia prova interno. Non è necessariamente possibile, quindi, trasferire i risultati del nostro studio ai casi con la malattia delicata o moderata.„

Prof. Dott. Frank Heppner, Neuropathologist

Il modo in cui il virus si muove sopra dalle cellule nervose resta completamente delucidare. “I nostri dati suggeriscono che il virus si muova dalle cellule nervose verso le cellule nervose per raggiungere il cervello,„ spiegano il Dott. Radbruch. Aggiunge: “È probabile, tuttavia, che il virus egualmente è trasportato tramite vasi sanguigni, poichè la prova del virus egualmente è stata trovata nelle pareti dei vasi sanguigni nel cervello.„ SARS-CoV-2 è lontano dal solo virus capace di raggiungimento del cervello tramite determinati itinerari. “Altri esempi includono il virus Herpes simplex ed il virus della rabbia,„ spiega il Dott. Radbruch.

I ricercatori egualmente hanno studiato il modo in cui il sistema immunitario risponde all'infezione con SARS-CoV-2. Oltre a trovare la prova delle celle immuni attivate nel cervello e nelle mucose olfattive, hanno individuato le impronte immuni di queste celle nel liquido cerebrale. In alcuni dei casi studiati, i ricercatori egualmente hanno trovato il danno di tessuto causato dal colpo come conseguenza di tromboembolismo (cioè l'ostruzione di un vaso sanguigno da un coagulo di sangue).

“Nei nostri occhi, la presenza di SARS-CoV-2 in cellule nervose delle mucose olfattive fornisce la buona spiegazione per i sintomi neurologici trovati in pazienti COVID-19, quale una perdita dell'odorato o il gusto,„ spiega prof. Heppner. “Egualmente abbiamo trovato SARS-CoV-2 nelle aree del cervello che gestiscono le funzioni vitali, come respirazione. Non può essere eliminato che, in pazienti con COVID-19 severo, la presenza del virus in queste aree del cervello avrà un impatto dell'esacerbazione sulla funzione respiratoria, aggiungente ai problemi respiranti dovuto l'infezione SARS-CoV-2 dei polmoni. I simili problemi hanno potuto sorgere relativamente alla funzione cardiovascolare.„

Source:
Journal reference:

Meinhardt, J., et al. (2020) Olfactory transmucosal SARS-CoV-2 invasion as a port of central nervous system entry in individuals with COVID-19. Nature Neuroscience. doi.org/10.1038/s41593-020-00758-5.