فيديو: ما نعرفه حتى الآن عن كيفية تأثير COVID على الجهاز العصبي
قد تنشأ الأعراض العصبية من أسباب متعددة. لكن هل يصل الفيروس إلى الخلايا العصبية ؟.
تشمل العديد من الأعراض التي يعاني منها الأشخاص المصابون بـ SARS-CoV-2 الجهاز العصبي. يشكو المرضى من الصداع وآلام العضلات والمفاصل والتعب و "ضباب الدماغ" أو فقدان التذوق والشم - وكل ذلك يمكن أن يستمر من أسابيع إلى شهور بعد الإصابة. في الحالات الشديدة ، يمكن أن يؤدي COVID-19 أيضًا إلى التهاب الدماغ أو السكتة الدماغية. للفيروس آثار عصبية لا يمكن إنكارها. لكن الطريقة التي تؤثر بها في الواقع على الخلايا العصبية لا تزال غامضة بعض الشيء. هل يمكن أن يؤدي تنشيط الجهاز المناعي وحده إلى ظهور الأعراض؟ أم أن فيروس كورونا الجديد يهاجم الجهاز العصبي بشكل مباشر ؟.
تظهر بعض الدراسات - بما في ذلك ورقة ما قبل الطباعة الحديثة لفحص الفئران وأنسجة المخ البشري - دليلاً على أن السارس- CoV-2 يمكن أن يدخل الخلايا العصبية والدماغ. يبقى السؤال عما إذا كان يتم ذلك بشكل روتيني أو فقط في الحالات الشديدة. بمجرد أن يبدأ الجهاز المناعي في زيادة نشاطه ، يمكن أن تكون التأثيرات بعيدة المدى ، حتى أنها تقود الخلايا المناعية إلى غزو الدماغ ، حيث يمكن أن تعيث فسادا.
بعض الأعراض العصبية أقل خطورة بكثير ولكنها تبدو محيرة أكثر إن وجدت. أحد الأعراض - أو مجموعة الأعراض - التي توضح هذا اللغز واكتسبت اهتمامًا متزايدًا هو التشخيص غير الدقيق المسمى "ضباب الدماغ". حتى بعد أن تهدأ أعراضهم الرئيسية ، ليس من غير المألوف أن يعاني مرضى COVID-19 من فقدان الذاكرة والارتباك وغير ذلك من ضبابية عقلية. لا يزال سبب هذه التجارب غير واضح ، على الرغم من أنها قد تنجم أيضًا عن التهاب على مستوى الجسم يمكن أن يترافق مع COVID-19. ومع ذلك ، يصاب العديد من الأشخاص بالإرهاق وضباب الدماغ الذي يستمر لأشهر حتى بعد حالة خفيفة لا تحفز جهاز المناعة على الخروج عن السيطرة.
عرض آخر واسع الانتشار يسمى فقدان حاسة الشم قد ينشأ أيضًا من التغيرات التي تحدث دون إصابة الأعصاب نفسها بالعدوى. الخلايا العصبية الشمية ، الخلايا التي تنقل الروائح إلى الدماغ ، تفتقر إلى موقع الالتحام الأساسي ، أو المستقبل ، لـ SARS-CoV-2 ، ولا يبدو أنها مصابة بالعدوى. لا يزال الباحثون يدرسون كيف يمكن أن ينتج فقدان حاسة الشم عن تفاعل بين الفيروس ومستقبل آخر على الخلايا العصبية الشمية أو من ملامسته للخلايا غير العصبية التي تبطن الأنف.
يقول الخبراء إن الفيروس لا يحتاج إلى دخول الخلايا العصبية لإحداث بعض الأعراض العصبية الغامضة الناشئة الآن من المرض. يمكن أن تنشأ العديد من التأثيرات المرتبطة بالألم من هجوم على الخلايا العصبية الحسية ، وهي الأعصاب التي تمتد من النخاع الشوكي في جميع أنحاء الجسم لجمع المعلومات من البيئة الخارجية أو العمليات الجسدية الداخلية. يحرز الباحثون الآن تقدمًا في فهم كيف يمكن لـ SARS-CoV-2 أن يخطف الخلايا العصبية المستشعرة للألم ، والتي تسمى مستقبلات الألم ، لإنتاج بعض الأعراض المميزة لـ COVID-19.
لاحظ عالم الأعصاب ثيودور برايس ، الذي يدرس الألم في جامعة تكساس في دالاس ، الأعراض التي تم الإبلاغ عنها في الأدبيات المبكرة واستشهد بها مرضى زوجته ، وهي ممرضة ممرضة ترى الأشخاص المصابين بفيروس كورونا عن بُعد. وتشمل هذه الأعراض التهاب الحلق والصداع وآلام العضلات والسعال الحاد. (يحدث السعال جزئيًا بواسطة الخلايا العصبية الحسية في الرئتين).
من الغريب أن بعض المرضى أبلغوا عن فقدان إحساس معين يسمى chemethesis ، مما يجعلهم غير قادرين على اكتشاف الفلفل الحار أو تصورات النعناع الباردة التي تنقلها مستقبلات الألم ، وليس خلايا الذوق. في حين أن العديد من هذه التأثيرات نموذجية للعدوى الفيروسية ، فإن انتشار هذه الأعراض المرتبطة بالألم واستمرارها - ووجودها حتى في الحالات الخفيفة من COVID-19 - يشير إلى أن الخلايا العصبية الحسية قد تتأثر بشكل يتجاوز الاستجابات الالتهابية العادية للعدوى. هذا يعني أن التأثيرات قد تكون مرتبطة مباشرة بالفيروس نفسه. يقول برايس: "إنه أمر مذهل". المرضى المصابون "جميعهم يعانون من الصداع ، ويبدو أن بعضهم يعاني من مشاكل ألم تشبه اعتلالات الأعصاب" ، وهو ألم مزمن ينشأ من تلف الأعصاب. دفعته هذه الملاحظة إلى التحقيق فيما إذا كان فيروس كورونا الجديد يمكن أن يصيب مستقبلات الألم.
المعايير الرئيسية التي يستخدمها العلماء لتحديد ما إذا كان SARS-CoV-2 يمكن أن يصيب الخلايا في جميع أنحاء الجسم هو وجود الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 (ACE2) ، وهو بروتين مضمن في سطح الخلايا. يعمل ACE2 كمستقبل يرسل إشارات إلى الخلية لتنظيم ضغط الدم وهو أيضًا نقطة دخول لـ SARS-CoV-2. لذلك بحث برايس عنه في الخلايا العصبية البشرية في دراسة نُشرت الآن في مجلة PAIN.
تعيش مستقبلات الألم - والخلايا العصبية الحسية الأخرى - في مجموعات سرية ، توجد خارج الحبل الشوكي مباشرة ، تسمى العقد الظهرية الجذرية (DRG). قام برايس وفريقه بشراء خلايا عصبية تم التبرع بها بعد الموت أو جراحات السرطان. أجرى الباحثون تسلسل الحمض النووي الريبي ، وهي تقنية لتحديد البروتينات التي توشك الخلية على إنتاجها ، واستخدموا الأجسام المضادة لاستهداف الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 نفسه. ووجدوا أن مجموعة فرعية من الخلايا العصبية DRG تحتوي بالفعل على ACE2 ، مما يوفر للفيروس مدخلًا إلى الخلايا.
ترسل الخلايا العصبية الحسية محلاقات طويلة تسمى المحاور ، والتي تستشعر نهاياتها منبهات معينة في الجسم ثم تنقلها إلى الدماغ في شكل إشارات كهروكيميائية. تحتوي الخلايا العصبية DRG الخاصة التي تحتوي على ACE2 أيضًا على التعليمات الجينية ، mRNA ، لبروتين حسي يسمى MRGPRD. يميز هذا البروتين الخلايا على أنها مجموعة فرعية من الخلايا العصبية التي تتركز نهاياتها على أسطح الجسم - الجلد والأعضاء الداخلية ، بما في ذلك الرئتين - حيث تكون مستعدة لالتقاط الفيروس.
يقول برايس إن عدوى الأعصاب يمكن أن تسهم في ظهور أعراض حادة ودائمة لـ COVID. يقول: "السيناريو الأكثر ترجيحًا هو أن الأعصاب اللاإرادية والحسية تتأثر بالفيروس". "نحن نعلم أنه إذا أصيبت الخلايا العصبية الحسية بفيروس ، يمكن أن يكون لها عواقب طويلة المدى" ، حتى لو لم يبقى الفيروس في الخلايا.
ولكن ، يضيف برايس ، "ليس من الضروري أن تصاب الخلايا العصبية بالعدوى." في دراسة حديثة أخرى ، قارن بيانات التسلسل الجيني من خلايا الرئة لمرضى COVID وعناصر التحكم الصحية وبحث عن التفاعلات مع الخلايا العصبية DRG البشرية السليمة. يقول برايس إن فريقه وجد الكثير من جزيئات إشارات الجهاز المناعي المسماة السيتوكينات من المرضى المصابين والتي يمكن أن تتفاعل مع المستقبلات في الخلايا العصبية. "إنها في الأساس مجموعة من الأشياء التي نعرف أنها متورطة في ألم الاعتلال العصبي." تشير هذه الملاحظة إلى أن الأعصاب يمكن أن تتعرض لضرر دائم من جزيئات المناعة دون أن تصاب مباشرة بالفيروس.
تقول آن لويز أوكلاند ، أخصائية الأعصاب في مستشفى ماساتشوستس العام ، والتي كتبت تعليقًا مصاحبًا لورقة برايس في مجلة باين ، إن الدراسة "كانت جيدة بشكل استثنائي" ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى أنها استخدمت الخلايا البشرية. لكنها تضيف: "ليس لدينا دليل على أن الدخول المباشر للفيروس إلى الخلايا [العصبية] هو الآلية الرئيسية لتلف [العصب] الخلوي" ، على الرغم من أن النتائج الجديدة لا تستبعد هذا الاحتمال. يقول أوكلاند إنه "من الممكن تمامًا" أن تؤدي حالات الالتهاب خارج الخلايا العصبية إلى تغيير نشاطها أو حتى تسبب ضررًا دائمًا. الاحتمال الآخر هو أن الجسيمات الفيروسية التي تتفاعل مع الخلايا العصبية يمكن أن تؤدي إلى هجوم مناعي ذاتي على الأعصاب.
يُعتقد على نطاق واسع أن ACE2 هو نقطة الدخول الأساسية لفيروس كورونا الجديد. لكن راجيش خانا ، عالم الأعصاب وباحث الألم في جامعة أريزونا ، لاحظ أن "إنزيم ACE2 ليس اللعبة الوحيدة في المدينة التي يدخل فيها السارس- CoV-2 إلى الخلايا." ويضيف أن بروتينًا آخر ، يُدعى neuropilin-1 (NRP1) ، "يمكن أن يكون مدخلًا بديلًا" لدخول الفيروس. يلعب NRP1 دورًا مهمًا في تكوين الأوعية (تكوين أوعية دموية جديدة) وفي نمو المحاور العصبية الطويلة للخلايا العصبية.
جاءت هذه الفكرة من دراسات أجريت على الخلايا والفئران. لقد وجد أن NRP1 يتفاعل مع بروتين سبايك سيئ السمعة للفيروس ، والذي يستخدمه للدخول إلى الخلايا. يقول عالم الفيروسات جوزيبي باليستيريري من جامعة هلسنكي ، الذي شارك في تأليف دراسة الفئران ، التي نُشرت في مجلة Science جنبًا إلى جنب مع دراسة منفصلة في الخلايا: "لقد أثبتنا أنه يربط العصب بيلين وأن المستقبل له إمكانات معدية". يبدو من الأرجح أن NRP1 يعمل كعامل مشارك مع ACE2 أكثر من أن البروتين وحده يسمح بدخول الفيروس إلى الخلايا. "ما نعرفه هو أنه عندما يكون لدينا المستقبلان ، فإننا نصاب بمزيد من العدوى. معًا ، إنها أقوى بكثير "، يضيف باليستيريري.
أثارت هذه النتائج اهتمام خانا ، التي كانت تدرس عامل نمو بطانة الأوعية الدموية (VEGF) ، وهو جزيء له دور معروف منذ فترة طويلة في إشارات الألم التي ترتبط أيضًا بـ NRP1. وتساءل عما إذا كان الفيروس سيؤثر على إشارات الألم من خلال NRP1 ، لذلك اختبره على الفئران في دراسة نُشرت أيضًا في مجلة PAIN. يقول خانا: "لقد وضعنا VEGF في الحيوان [في مخلبه] ، وها قد رأينا ألمًا شديدًا على مدار 24 ساعة". "ثم جاءت التجربة الرائعة حقًا: لقد وضعنا VEGF وارتفعنا في نفس الوقت ، وخمنوا ماذا؟ الألم زال.".
أظهرت الدراسة "ما يحدث لإشارات الخلايا العصبية عندما يداعب الفيروس مستقبل NRP1" ، كما يقول باليستيريري. "النتائج قوية" ، مما يدل على أن نشاط الخلايا العصبية قد تغير "بلمسة ارتفاع الفيروس من خلال NRP1.".
في تجربة أجريت على الفئران المصابة بإصابة في الأعصاب لنمذجة الألم المزمن ، أدى استخدام بروتين سبايك وحده إلى تخفيف سلوكيات الألم لدى الحيوانات. يشير هذا الاكتشاف إلى أن عقارًا يشبه السنبلة والذي يربط NRP1 قد يكون له إمكانات كمسكن جديد للألم. هذه الجزيئات قيد التطوير بالفعل لاستخدامها في السرطان.
في فرضية أكثر استفزازًا وغير مختبرة ، تخمن خانا أن بروتين السنبلة قد يعمل في NRP1 لإسكات مستقبلات الألم لدى الأشخاص ، وربما يخفي الأعراض المرتبطة بالألم في وقت مبكر جدًا من الإصابة. الفكرة هي أن البروتين يمكن أن يوفر تأثيرًا مخدرًا حيث يبدأ SARS-CoV-2 في إصابة الشخص ، مما قد يسمح للفيروس بالانتشار بسهولة أكبر. يقول باليستيريري: "لا يمكنني استبعاده". "ليس مستحيل. تمتلك الفيروسات ترسانة من الأدوات التي لا يمكن رؤيتها. هذا أفضل شيء يعرفونه: إسكات دفاعاتنا ".
لا يزال يتعين تحديد ما إذا كانت عدوى SARS-CoV-2 يمكن أن تسبب تسكينًا لدى الناس. يقول بالستيريري: "لقد استخدموا جرعة عالية من قطعة من الفيروس في نظام المختبر وفأرًا ، وليس إنسانًا". "قد يكون حجم التأثيرات التي يرونها بسبب الكمية الكبيرة من البروتين الفيروسي الذي استخدموه. سيكون السؤال هو معرفة ما إذا كان الفيروس نفسه يمكن أن [يخفف الألم] لدى الناس.
تشير تجربة أحد المرضى - Rave Pretorius ، وهو رجل من جنوب إفريقيا يبلغ من العمر 49 عامًا - إلى أن استمرار هذا النوع من البحث ربما يكون مفيدًا. تسبب حادث سيارة في عام 2011 في إصابة بريتوريوس بعدة فقرات مكسورة في رقبته وتلف أعصاب واسع النطاق. يقول إنه يعيش مع ألم حارق في ساقيه يوقظه ليلاً في الساعة 3 أو 4 صباحًا. يقول بريتوريوس: "أشعر وكأن شخصًا ما يصب الماء الساخن باستمرار على ساقي". لكن ذلك تغير بشكل كبير عندما أصيب بـ COVID-19 في يوليو في وظيفته في شركة تصنيع. "لقد وجدت الأمر غريبًا جدًا: عندما كنت مريضًا بفيروس COVID ، كان الألم محتملًا. في بعض الأوقات ، شعرت أن الألم قد زال. لم أستطع تصديق ذلك ، كما يقول. تمكن بريتوريوس من النوم طوال الليل لأول مرة منذ الحادث. يقول: "عشت حياة أفضل عندما كنت مريضًا لأن الألم قد زال" ، على الرغم من التعب والصداع المنهك. الآن بعد أن تعافى بريتوريوس من COVID ، عاد ألم الاعتلال العصبي لديه.
للأفضل أو للأسوأ ، يبدو أن لـ COVID-19 تأثيرات على الجهاز العصبي. ما إذا كانت تشمل عدوى الأعصاب لا تزال غير معروفة مثل الكثير عن SARS-CoV-2. خلاصة القول هي أنه بينما يمكن للفيروس ، من حيث المبدأ ، أن يصيب بعض الخلايا العصبية ، فإنه لا يحتاج إلى ذلك. يمكن أن يسبب الكثير من الخراب من الخارج هذه الخلايا.
اقرأ المزيد عن تفشي فيروس كورونا من Scientific American هنا. واقرأ التغطية من شبكتنا الدولية من المجلات هنا.
