Universidad de Washington Health Sciences / UW Medicine
La proteína S1 probablemente hace que el cerebro libere productos inflamatorios que causan una tormenta en el cerebro, dijeron los investigadores. Crédito: Alice Grey
Cada vez hay más evidencia de que las personas con COVID-19 sufren efectos cognitivos, como confusión mental y fatiga. Y los investigadores están descubriendo por qué.
El virus SARS-CoV-2, como muchos virus anteriores, es una mala noticia para el cerebro. En un estudio publicado en Nature Neuroscience, los investigadores encontraron que la proteína de pico, a menudo representada como los brazos rojos del virus, puede cruzar la barrera hematoencefálica en ratones.
Esto sugiere fuertemente que el SARS-CoV-2, la causa del COVID-19, puede ingresar al cerebro.
La proteína de pico, a menudo llamada proteína S1, dicta a qué células puede ingresar el virus. Por lo general, el virus hace lo mismo que su proteína de unión, dijo el autor principal William A. Banks, profesor de medicina en la Facultad de Medicina de la Universidad de Washington y médico e investigador del Sistema de Salud de Asuntos de Veteranos de Puget Sound. Banks dijo que las proteínas de unión como la S1 generalmente por sí mismas causan daño al desprenderse del virus y causar inflamación.
"La proteína S1 probablemente hace que el cerebro libere citocinas y productos inflamatorios", dijo.
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Resumen No está claro si el síndrome respiratorio agudo severo coronavirus 2, que causa la enfermedad por coronavirus 2019, puede ingresar al cerebro. El coronavirus 2, síndrome respiratorio agudo severo, se une a las células a través de la subunidad S1 de su proteína de pico. Mostramos que el S1 radioyodado inyectado por vía intravenosa (I-S1) cruzó fácilmente la barrera hematoencefálica en ratones machos, fue absorbido por regiones cerebrales y entró en el espacio cerebral parenquimatoso. I-S1 también fue captado por pulmón, bazo, riñón e hígado. El I-S1 administrado por vía intranasal también entró en el cerebro, aunque a niveles aproximadamente diez veces más bajos que después de la administración intravenosa. El genotipo y el sexo de APOE no afectaron la captación de I-S1 de todo el cerebro, pero tuvieron efectos variables sobre la captación por el bulbo olfatorio, hígado, bazo y riñón. La captación de I-S1 en el hipocampo y el bulbo olfatorio se redujo por la inflamación inducida por lipopolisacáridos. Los estudios mecanicistas indicaron que I-S1 atraviesa la barrera hematoencefálica mediante transcitosis adsortiva y que la enzima convertidora de angiotensina murina 2 participa en la captación cerebral y pulmonar, pero no en la captación renal, hepática o bazo. |
En los círculos científicos, la intensa inflamación causada por la infección por COVID-19 se llama tormenta de citocinas. El sistema inmunológico, al ver el virus y sus proteínas, reacciona de forma exagerada en su intento de matar al virus invasor. La persona infectada se queda con niebla mental, fatiga y otros problemas cognitivos.
Banks y su equipo vieron esta reacción con el virus del VIH y querían ver si estaba sucediendo lo mismo con el SARS CoV-2.
Banks dijo que la proteína S1 en el SARS-CoV2 y la proteína gp 120 en el VIH-1 funcionan de manera similar. Son glicoproteínas, proteínas que tienen muchos azúcares, características de las proteínas que se unen a otros receptores. Ambas proteínas funcionan como brazos y manos para sus virus al agarrarse a otros receptores. Ambos cruzan la barrera hematoencefálica y S1, como la gp120, probablemente sea tóxico para los tejidos cerebrales.
"Fue como un déjà vu", dijo Banks, que ha realizado un extenso trabajo sobre el VIH-1, la gp120 y la barrera hematoencefálica.
El laboratorio de los Banks estudia la barrera hematoencefálica en el Alzheimer, la obesidad, la diabetes y el VIH. Pero pusieron su trabajo en espera y las 15 personas del laboratorio comenzaron sus experimentos con la proteína S1 en abril. Reclutaron al colaborador de mucho tiempo Jacob Raber, profesor en los departamentos de Neurociencia del Comportamiento, Neurología y Medicina Radiológica, y sus equipos en la Universidad de Salud y Ciencia de Oregon.
El estudio podría explicar muchas de las complicaciones del COVID-19.
"Sabemos que cuando tienes la infección por COVID tienes problemas para respirar y eso se debe a que hay una infección en el pulmón, pero una explicación adicional es que el virus ingresa a los centros respiratorios del cerebro y también causa problemas allí", dijo Banks.
Raber dijo en sus experimentos que el transporte de S1 fue más rápido en el bulbo olfatorio y el riñón de los machos que en las hembras. Esta observación podría estar relacionada con la mayor susceptibilidad de los hombres a los resultados de COVID-19 más graves.
En cuanto a las personas que se toman el virus a la ligera, Banks tiene un mensaje:
"Uno no quiere meterse con este virus", dijo. "Muchos de los efectos que tiene el virus COVID podrían acentuarse o perpetuarse o incluso ser causados por la entrada del virus en el cerebro y esos efectos podrían durar mucho tiempo".