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Los investigadores revelan cómo SARS-CoV-2 alcanza el cerebro

Usando muestras de tejido post mortem, personas de investigadores de Charité - Universitätsmedizin Berlín ha estudiado los mecanismos por los cuales el coronavirus nuevo puede alcanzar los cerebros de pacientes con COVID-19, y cómo el sistema inmune responde al virus una vez hace. Los resultados, que muestran que SARS-CoV-2 entra en el cerebro vía las células nerviosas en la mucosa olfativa, se han publicado en neurología de la naturaleza. Por primera vez, los investigadores han podido producir imágenes del microscopio electrónico de las partículas intactas del coronavirus dentro de la mucosa olfativa.

Ahora se reconoce que COVID-19 no es una enfermedad puramente respiratoria. Además de afectar a los pulmones, SARS-CoV-2 puede afectar el sistema cardiovascular, el aparato gastrointestinal y el sistema nervioso central. Más de uno en tres personas con síntomas neurológicos del parte COVID-19 tales como baja de, o cambio hacia adentro, su sentido del olfato o gusto, dolores de cabeza, fatiga, vértigos, y náusea. En algunos pacientes, la enfermedad puede incluso dar lugar a recorrido o a otras condiciones serias.

Hasta ahora, los investigadores habían sospechado que estas manifestaciones se deben causar por el virus que incorpora y que infecta las células específicas al cerebro. ¿Pero cómo SARS-CoV-2 consigue allí? Bajo liderazgo común del Dr. Helena Radbruch del departamento de Charité de la neuropatología y del director del departamento, profesor el Dr. Frank Heppner, las personas multidisciplinarias de investigadores ahora han trazado cómo el virus incorpora el sistema nervioso central e invade posteriormente el cerebro.

Como parte de esta investigación, los expertos de los campos de la neuropatología, la patología, el remedio forense, la virología y el cuidado clínico estudiaron muestras de tejido a partir de 33 pacientes (edad media 72) que habían muerto en Charité o el centro médico Göttingen de la universidad después de contratar COVID-19. Usando la última tecnología, los investigadores analizaban las muestras recogidas de la mucosa olfativa de los pacientes difuntos y a partir de cuatro diversas regiones del cerebro. Las muestras de tejido y las células distintas fueron probadas para el material genético SARS-CoV-2 y una “proteína del pico” que se encuentra en la superficie del virus.

Las personas proporcionaron las pruebas del virus en diversas estructuras neuroanatomical que conectan los aros, la boca y la nariz con el tronco del encéfalo. La mucosa olfativa reveló la carga viral más alta. Usando manchas de óxido especiales del tejido, los investigadores podían producir las primeras imágenes de la microscopia electrónica de las partículas intactas del coronavirus dentro de la mucosa olfativa. Éstas eran células nerviosas encontradas del interior y en los procesos que extendían de las células (epiteliales) cerca que soportaban. Todas las muestras usadas en este tipo de análisis imagen-basado deben estar de la calidad más alta posible. Para garantizar esto era el caso, los investigadores se aseguraron de que todos los procesos clínicos y patológicos fueran alineados y soportados de cerca por una infraestructura sofisticada.

“Estos datos soportan la noción que SARS-CoV-2 puede utilizar la mucosa olfativa como puerto de entrada en el cerebro,” dicen a profesor Heppner. Esto también es soportada por la proximidad anatómica cercana de células, de vasos sanguíneos y de células nerviosas de la mucosa en el área.

Una vez dentro de la mucosa olfativa, el virus aparece utilizar conexiones neuroanatomical, tales como el nervio olfativo, para alcanzar el cerebro. Es importante acentuar, sin embargo, que los pacientes COVID-19 implicados en este estudio tenían qué sería definido como enfermedad severa, perteneciendo a ese pequeño grupo de los pacientes en quienes la enfermedad prueba fatal. No es necesariamente posible, por lo tanto, transferir los resultados de nuestro estudio a los casos con enfermedad suave o moderada.”

Profesor el Dr. Frank Heppner, Neuropathologist

Sigue habiendo la manera de la cual el virus se mueve conectado desde las células nerviosas ser aclarado completo. “Nuestros datos sugieren que el virus se mueva desde la célula nerviosa a la célula nerviosa para alcanzar el cerebro,” explican al Dr. Radbruch. Ella agrega: “Es probable, sin embargo, que el virus también está transportado vía los vasos sanguíneos, pues las pruebas del virus también fueron encontradas en las paredes de los vasos sanguíneos en el cerebro.” SARS-CoV-2 está lejos del único virus capaz de alcanzar el cerebro vía ciertas rutas. “Otros ejemplos incluyen el virus del herpes simple y el virus de rabia,” explica al Dr. Radbruch.

Los investigadores también estudiaron la manera de la cual el sistema inmune responde a la infección con SARS-CoV-2. Además de encontrar pruebas de células inmunes activadas en el cerebro y en la mucosa olfativa, descubrieron las firmas inmunes de estas células en el líquido cerebral. En algunos de los casos estudiados, los investigadores también encontraron daño tisular causado por el recorrido como resultado del thromboembolism (es decir la obstrucción de un vaso sanguíneo por un coágulo de sangre).

“En nuestros aros, la presencia de SARS-CoV-2 en células nerviosas de la mucosa olfativa ofrece la buena explicación para los síntomas neurológicos encontrados en los pacientes COVID-19, tales como una baja del sentido del olfato o el gusto,” explica a profesor Heppner. “También encontramos SARS-CoV-2 en las áreas del cerebro que controlan funciones vitales, tales como respiración. No puede ser eliminado que, en pacientes con COVID-19 severo, la presencia del virus en estas áreas del cerebro tendrá un impacto de la exacerbación en la función respiratoria, agregando a los problemas de respiración debido a la infección SARS-CoV-2 de los pulmones. Los problemas similares pudieron presentarse en relación a la función cardiovascular.”

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.