De qué forma el COVID infecta a las células claves del cerebro, según un estudio

Un equipo de investigadores afiliados a varias instituciones en Brasil encontró evidencia de que el virus SARS-CoV-2 infecta células de astrocitos en el cerebro humano. En su artículo publicado en Proceedings of the National Academy of Sciences, el grupo describe su estudio de los cerebros de personas que habían muerto por COVID-19 y lo que se encontró.

Desde los primeros días de la pandemia por COVID-19, una gran cantidad de personas infectadas con el coronavirus se han quejado de padecer frecuentes problemas neurológicos, como confusión mental, dolores de cabeza y dificultad para prestar atención. Por eso, desde hace más de dos años los médicos han estado estudiando el problema para aprender más sobre cómo el virus SARS-CoV-2 podría infectar el cerebro.

El trabajo del equipo comenzó con un estudio de 81 personas que habían sido infectadas pero que no habían muerto, pero no fueron hospitalizadas. Al comparar el grupo con un grupo de control que no había sido infectado, los investigadores encontraron que presentaban más síntomas de depresión y ansiedad. Los investigadores notaron que tales síntomas son típicos de problemas en la corteza orbitofrontal.

A continuación, los investigadores diseccionaron los cerebros de 26 personas que habían muerto a causa de la COVID-19, centrándose específicamente en la corteza orbitofrontal. Al hacerlo, encontraron el virus presente en los astrocitos en cinco de ellos, aunque señalaron que era posible que el virus no se hubiera detectado en los cerebros de algunos de los otros pacientes muertos.

Los astrocitos existen en el cerebro pero no son células nerviosas; son células gliales en forma de estrella que brindan apoyo a las neuronas: producen y transportan alimentos hacia ellas. Al observar de cerca los virus que habían infectado a los astrocitos, los investigadores descubrieron que producían una proteína que cambiaba el comportamiento de los astrocitos: producían menos lactato, que es alimento para las neuronas. Luego, los investigadores analizaron cómo el virus pudo infectar a los astrocitos. Descubrieron que las proteínas de punta en el virus SARS-CoV-2 se dirigieron a receptores diferentes a los que se dirigen en los pulmones, lo que les permitió unirse a los astrocitos. El resultado final, encontraron los investigadores, fue la muerte de las neuronas debido a la incapacidad de los astrocitos infectados para alimentarlas.

La infección por el coronavirus SARS-CoV-2 puede provocar pérdida de memoria, accidentes cerebrovasculares y otros efectos en el cerebro. La pregunta, dice Serena Spudich, neuróloga de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, es: “¿Podemos intervenir temprano para abordar estas anomalías para que las personas no tengan problemas a largo plazo?”

Con tantas personas afectadas (los síntomas neurológicos aparecieron en el 80% de las personas hospitalizadas con COVID-19 que fueron encuestadas en un estudio), los investigadores esperan que la creciente base de evidencia señale el camino hacia mejores tratamientos.

Al comienzo de la pandemia, los investigadores especularon que el virus podría causar daño al ingresar de alguna manera al cerebro e infectar las neuronas, las células responsables de transmitir y procesar la información. Pero desde entonces los estudios han indicado que el virus tiene dificultades para atravesar el sistema de defensa del cerebro, la barrera hematoencefálica, y que no necesariamente ataca a las neuronas de manera significativa.

Una forma en que el SARS-CoV-2 podría estar accediendo al cerebro, dicen los expertos, es atravesando la mucosa olfativa, el revestimiento de la cavidad nasal, que bordea el cerebro. El virus se encuentra a menudo en la cavidad nasal, una de las razones por las que los trabajadores de la salud realizan pruebas de COVID-19 frotando la nariz.

“Los estudios ahora sugieren que el SARS-CoV-2 puede infectar a los astrocitos, un tipo de célula que abunda en el cerebro y tiene muchas funciones. “Los astrocitos hacen mucho para apoyar la función normal del cerebro, incluido el suministro de nutrientes a las neuronas para que sigan funcionando”, precisó el doctor Arnold Kriegstein, neurólogo de la Universidad de California en San Francisco.

En una preimpresión publicada en enero, Kriegstein y sus colegas informaron que el SARS-CoV-2 infecta preferentemente a los astrocitos sobre otras células del cerebro. Los investigadores expusieron al virus organoides cerebrales, estructuras en miniatura parecidas a un cerebro que se cultivan a partir de células madre en el laboratorio. El SARS-CoV-2 infecta casi exclusivamente a los astrocitos sobre todas las demás células presentes, fue la conclusión del trabajo.

“Los astrocitos infectados podrían explicar algunos de los síntomas neurológicos asociados con COVID-19, especialmente la fatiga, la depresión y la ‘niebla mental’, que incluye confusión y olvido”, argumenta Kriegstein. “Es posible que este tipo de síntomas no refleje el daño neuronal, pero podría reflejar disfunciones de algún tipo. Eso podría ser consistente con la vulnerabilidad de los astrocitos”.

Los astrocitos pueden ser vulnerables incluso si no están infectados por el virus. Un estudio publicado el 21 de junio comparó los cerebros de ocho personas fallecidas que tenían COVID-19 con los cerebros de 14 controles. Los investigadores no encontraron rastros de SARS-CoV-2 en los cerebros de las personas infectadas, pero sí encontraron que la expresión génica se había visto afectada en algunos astrocitos, que no funcionaban correctamente.

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