Исследователи из Медицинской школы Сан-Диего Калифорнийского университета и Детского института геномной медицины Рэди создали модель стволовых клеток, которая демонстрирует потенциальный путь проникновения SARS-CoV-2, вируса, вызывающего COVID-19, в мозг человека.
Результаты опубликованы в онлайн-выпуске журнала Nature Medicine от 9 июля 2021 г.
"Клинические и эпидемиологические наблюдения показывают, что мозг может быть вовлечен в инфекцию SARS-CoV-2," сказал старший автор Джозеф Глисон, доктор медицинских наук, профессор неврологии Калифорнийского университета в Сан-Диего и директор по нейробиологическим исследованиям в Институте геномной медицины Rady Children’s.
"Перспектива повреждения мозга, вызванного COVID19, стала главной проблемой в случаях «длительного COVID», но человеческие нейроны в культуре не восприимчивы к инфекции. Предыдущие публикации предполагают, что клетки, производящие спинномозговую жидкость, могут инфицироваться SARS-CoV-2, но другие пути проникновения казались вероятными."
Глисон и его коллеги, среди которых были как нейробиологи, так и специалисты по инфекционным заболеваниям, подтвердили, что нервные клетки человека устойчивы к инфекции SARS-CoV-2. Однако недавние исследования намекают, что другие типы клеток мозга могут служить «троянским конем».’
Перициты – это специализированные клетки, которые обвивают кровеносные сосуды и несут рецептор SARS-CoV2. Исследователи ввели перициты в трехмерные культуры нервных клеток – органоиды мозга – для создания "ассемблоиды," более сложная модель стволовых клеток человеческого тела. Эти ассемблоиды содержали много типов клеток головного мозга в дополнение к перицитам и показали устойчивую инфекцию SARS-CoV-2.
Коронавирус смог заразить перициты, которые служили локализованными фабриками по производству SARS-CoV-2. Эти локально продуцируемые SARS-CoV-2 могут затем распространиться на другие типы клеток, что приведет к широко распространенному повреждению. С помощью этой улучшенной модельной системы они обнаружили, что поддерживающие клетки, известные как астроциты, были основной мишенью этой вторичной инфекции.
По словам Глисона, результаты показывают, что один из возможных путей проникновения SARS-CoV-2 в мозг – через кровеносные сосуды, где SARS-CoV-2 может инфицировать перициты, а затем SARS-CoV-2 может распространяться на другие типы мозга. клетки.
"В качестве альтернативы инфицированные перициты могут привести к воспалению кровеносных сосудов с последующим свертыванием, инсультом или кровотечением, осложнениями, которые наблюдаются у многих пациентов с SARS-CoV-2, госпитализированных в отделения интенсивной терапии."
Теперь исследователи планируют сосредоточиться на разработке улучшенных ассемблоидов, которые содержат не только перициты, но и кровеносные сосуды, способные перекачивать кровь, чтобы лучше моделировать неповрежденный мозг человека. По словам Глисона, с помощью этих моделей можно будет лучше понять инфекционные заболевания и другие заболевания мозга человека.