COVID-19: ¿cómo penetra el SARS-CoV-2 en nuestro cerebro?
Nuestras células cerebrales no disponen de receptores para el acoplamiento que utiliza el coronavirus, pero este virus ha diseñado una estrategia de infección cerebral ingeniosa que consiste en ingresar a través de la nariz hasta uno o los dos bulbos olfatorios (que procesan los olores) y desde allí mediante nanotubos o filopodios que son unos cilindros de pocos nanómetros de diámetro, construidos con la proteína común actina, el SARS-CoV-2 puede llegan a infectar las células cerebrales provocando confusión mental y otros signos neurológicos1,2.
Este sistema de transmisión, de nanotubos o filopodios, también se ha visto en otros virus como el VIH y el virus Marburgo, el virus se apropia de los nanotubos de la célula desviándolos de otras tareas rutinarias, como la transferencia de lípidos y proteínas entre células, incluso pudiera ser una forma para que el virus se oculte y escape de la respuesta inmune1.
Investigadores de la Universidad de Queensland han descubierto que el coronavirus SARS-CoV-2 puede hacer que las células cerebrales se fusionen, iniciando unas fallas que conducen a síntomas neurológicos crónicos. Se produce un proceso de fusión celular de modo que las neuronas fusionadas forman largos puentes neuronales con intercambio de grandes orgánulos, de forma que se disparen sincrónicamente o bien dejen de funcionar por completo sin que llegue a producirse la muerte de las células neuronales. Los autores demostraron que la fusión celular es un evento progresivo que conduce a la formación de sincitios multicelulares3. Las neuronas fusionadas pueden comprometer los circuitos neuronales y alterar el comportamiento animal, como se demostró anteriormente para C. elegans, con neuronas quimiosensoriales que expresan ectópicamente fusógenos endógenos4. Estos descubrimientos ofrecen una explicación potencial de los efectos neurológicos persistentes tras una infección viral en covid persistente5.
La COVID-19 acelera la senescencia cerebral y se sabe que las células senescentes provocan inflamación y degeneración de los tejidos, exponiendo a los pacientes infectados por el coronavirus a mayor grado de deterioro cognitivo, que los pacientes refieren como confusión mental y pérdida de memoria. En un nuevo estudio los investigadores han encontrado la fórmula de revertir el proceso celular desencadenado por el envejecimiento prematuro que provoca el SARS-CoV-2, para ello utilizaron modelos organoides cerebrales sintéticos, cultivados en laboratorio a partir de células madre humanas, para estudiar el efecto de las distintas variantes del SARS-CoV-2 en el tejido cerebral. Los autores encontraron 4 fármacos que actuaban a este nivel: navitoclax, ABT-737, fisetina y la asociación de dasatinib más quercetina (D+Q). Estos medicamentos rejuvenecieron el cerebro y redujeron la posibilidad de síntomas neurodegenerativos en los organoides, así como en un modelo de ratón infectado con COVID-196. A largo plazo, podemos esperar más estudios de estos medicamentos para tratar síndromes de infección post covid o en covid persistente. Este mismo método de detección de fármacos también podría ayudar a la investigación del Alzheimer y a toda una serie de enfermedades neurodegenerativas en las que la senescencia es un factor determinante.
Bibliografía y referencias:
- Pepe A, Pietropaoli S, Vos M, Barba-Spaeth G, Zurzolo C. Tunneling nanotubes provide a route for SARS-CoV-2 spreading. Sci Adv. 2022 Jul 22;8(29):eabo0171.
- Mao L, Jin H, Wang M, Hu Y, Chen S, He Q, et al. Neurologic Manifestations of Hospitalized Patients With Coronavirus Disease 2019 in Wuhan, China. JAMA Neurol. 2020;77(6):683-690.
- Martínez-Mármol R, Giordano-Santini R, Kaulich E, Cho AN, Przybyla M, Riyadh MA, et al. SARS-CoV-2 infection and viral fusogens cause neuronal and glial fusion that compromises neuronal activity. Sci Adv. 2023; 9(23):eadg2248.
- R. Giordano-Santini, E. Kaulich, K. M. Galbraith, F. K. Ritchie, W. Wang, Z. Li, et al. Fusogen-mediated neuron-neuron fusion disrupts neural circuit connectivity and alters animal behavior. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 117, 23054–23065 (2020).
- S. Spudich, A. Nath, Nervous system consequences of COVID-19. Science 375, 267–269 (2022).
- Aguado, J., Amarilla, A.A., Taherian Fard, A. et al. Senolytic therapy alleviates physiological human brain aging and COVID-19 neuropathology. Nat Aging 3, 1561–1575 (2023).