Bagaimana virus Covid-19 ditularkan ke otak – penjelasan tentang gejala neurologis yang membingungkan

Studi ini membantu menjelaskan gejala neurologis yang membingungkan – dan mengapa gejala tersebut begitu tidak terduga.

Penelitian baru menawarkan pandangan lebih dekat tentang bagaimana SARS-CoV-2, Virus penyebab Covid-19Itu bisa menyebar ke otak. Studi ini membantu menjelaskan berbagai gejala neurologis yang mengkhawatirkan yang telah dilaporkan pada beberapa pasien COVID-19, serta mengapa beberapa pasien mengalami efek neurologis yang parah sementara yang lain tidak memiliki gejala sama sekali.

Para peneliti telah melaporkan bukti bahwa SARS-CoV-2 dapat menginfeksi baik sel saraf yang menempati otak kita (neuron) maupun sel otak dan sumsum tulang belakang yang mendukung dan melindungi neuron (astrosit).

Sel bintang tunggal menampilkan ekspresi protein reseptor SARS-CoV-2 ACE2 berwarna merah. Kredit: Ricardo Costa, LSUHS

“Temuan kami menunjukkan bahwa astrosit adalah jalur di mana COVID-19 menyebabkan kerusakan neurologis,” kata Ricardo Costa, Ph.D, seorang rekan postdoctoral di Louisiana State University (LSU) Health Shreveport dan penulis pertama studi tersebut. “Ini bisa menjelaskan banyak gejala neurologis yang kami lihat pada pasien COVID-19, termasuk hilangnya indera penciuman dan perasa, disorientasi, psikosis, dan stroke.”

Costa akan mempresentasikan penelitian tersebut pada pertemuan tahunan American Physiological Society selama Pertemuan Biologi Eksperimental (EB) 2021, yang akan berlangsung sekitar 27-30 April. Studi ini dipimpin oleh Diana Cruz Tobit, Associate Professor of Molecular and Cell Biology di LSU Health Shreveport, dan kolaborator Oscar Gomez-Torres, PhD, dan Emma Burgos-Ramos, PhD, dari Universidad de Castilla-La Mancha di Spanyol.

Sekelompok neuron (biru) dan dendrit yang menghubungkannya (berwarna hijau). Reseptor ACE2 (merah) ada di tubuh utama sel saraf. Kredit: Ricardo Costa, LSUHS; Sel asli disumbangkan oleh Lynn Harrison, LSUHS

Dalam sistem pernapasan, SARS-CoV-2 diketahui menginfeksi sel seseorang dengan mengambil alih protein di permukaan sel yang disebut reseptor angiotensin-converting enzyme-2 (ACE2). Tidak jelas apakah sel otak memiliki reseptor ini.

Untuk penelitian tersebut, Costa dan rekannya memeriksanya RNA Dan protein untuk menentukan apakah kultur sel astrosit dan neuron manusia mengekspresikan enzim pengubah angiotensin 2. Mereka kemudian mengekspos sel ke salinan SARS-CoV-2 yang telah dimodifikasi agar aman untuk ditangani para peneliti. Studi menegaskan bahwa astrosit dan neuron mengekspresikan reseptor ACE2 dan bahwa kedua jenis sel dapat terinfeksi SARS-CoV-2, meskipun astrosit cenderung tidak terinfeksi.

Satu astrosit terinfeksi SARS-CoV-2 versi modifikasi. Virus ini dimodifikasi untuk mengekspresikan protein fluoresen hijau setelah infeksi berhasil. Astrosit proksimal (tidak terlihat) tidak terinfeksi. Kredit: Ricardo Costa, LSUHS

Astrosit adalah pintu gerbang utama ke otak, dan bertanggung jawab untuk mengangkut nutrisi dari aliran darah ke sel saraf sambil menjauhkan partikel berbahaya. Dengan melawan infeksi, astrosit dapat membantu menjauhkan SARS-CoV-2 dari otak, tetapi begitu terinfeksi, mereka dapat dengan mudah menularkan virus ke banyak neuron, menurut para peneliti.

“Sementara astrosit menunjukkan ketahanan yang lebih tinggi terhadap infeksi, neuron tampaknya lebih rentan terhadap infeksi,” kata Costa. Ini menunjukkan bahwa menginfeksi hanya beberapa astrosit sudah cukup agar infeksi menyebar dengan cepat ke neuron dan berkembang biak dengan cepat. Pengamatan ini dapat menjelaskan mengapa sementara beberapa pasien tidak memiliki gejala neurologis, yang lain tampak memiliki gejala yang parah. “

Sosiologi: Biologi Eksperimental 2021