Egyre többen teszik fel a kérdést, mi az agyköd, amelyet az új koronavírus-fertőzés következményeként tartanak számon.

Az agyköd az új koronavírus-fertőzés (COVID-19) lehetséges utóhatása, amely olyan tünetek gyűjtőneve, ami miatt az agyunkat tompának vagy az ember szórakozottnak érzi magát. Egy amerikai kutatócsoport a közelmúltban felfedezte, hogy a koronavírus gátolja az agysejtpopulációk normális aktivitását és gyulladásos jeleket hagy maga után. A tüneteket észlelők arról számolnak be, hogy ébredéskor, elsöprő fáradtságot éreznek és a nap további részében is nehezen vagy egyáltalán nem képesek leküzdeni ezt a fáradtság érzést. Sőt, még a szellemi teljesítményük sem a régi, ráadásul az ilyen nehezen azonosítható tünetek közül sok hetekig, hónapokig vagy évekig fennmaradhat. Egy új tanulmány a COVID-19 agyra gyakorolt ​​hatása mögött meghúzódó biológiai mechanizmusokat próbálta feltárni, a posztcovid agyköd esetére is koncentrálva.

A kutatócsoport Michelle Monje idegtudós és neuro-onkológus (Stanford Egyetem), illetve Akiko Iwasaki professzor (Yale Egyetem) vezetésével megállapította, hogy enyhe COVID-19-ben szenvedő egerekben a vírus megzavarja számos agysejtpopuláció normális aktivitását, gyulladásos jeleket hagyva maga után. Monje az elmúlt 20 évben azon dolgozott, hogy megértse a kemoterápia által kiváltott kognitív károsodás mögött meghúzódó neurobiológiát, amelyet kemoködként ismerünk. 

A koronavírus időszakában hirtelen kognitív károsodásról szóló jelentések kezdtek érkezni az agyköd megjelenéséről. Egyértelmű volt, hogy ez egy nagyon hasonló szindróma és ugyanazok a tünetei, mint a kemoködnek. Michelle Monje szerint ezek a figyelem, a memória, az információfeldolgozás sebessége és a végrehajtó funkciók hiánya.

Így 2020 szeptemberében Monje felvette a kapcsolatot Iwasaki professzorral, akinek kutatócsoportja megszerezte a 3. szintű biológiai biztonsági engedélyt a vírusok kezelésére, és már létrehozott egy kutatási rendszert a COVID-19 számára egérmodellek segítségével. Az egérmodell egy speciális egértörzs, amelyet emberi betegségek, megelőző módszerek és terápiás módszerek tanulmányozására használnak. A kísérlet célja az volt, hogy megismételje az enyhe COVID-19-betegek tapasztalatait. Iwasaki csoportja vírusvektorokat használt, hogy humán ACE2-receptorokat építsenek be egér légcső- és tüdősejtekbe. Ez a receptor lehetővé teszi, hogy a vírus kötődjön a sejthez, így biztosítva „kapu”-t az új koronavírus számára. A kutatók ezután kis mennyiségű vírust fecskendeztek be az egér orrán keresztül, hogy fertőzést okozzanak. Ezt a munkát az átvitel mennyiségének és terjedelmének szabályozásával végezték úgy, hogy a vírus a légzőrendszerre korlátozódjon. A fertőzés az egerekben egy héten belüli gyógyulással zárult, és nem figyeltek meg súlycsökkenést.

A biológiai biztonsági szabályozás és a nemzetközi kutatási együttműködések kihívásai mellett a járvány által megkövetelt biztonsági intézkedések is érdekes munkakorlátokat teremtettek.

Először is, a vírussal kapcsolatos munka nagy részét Iwasaki kaliforniai laboratóriumában kellett elvégezni. De a mintákat Monje laboratóriumában kell elemezni a keleti parton, a Stanford Egyetemen. Ezért a Yale Egyetem tudósai éjszakai szállítással vitték a mintákat Amerika egész területére. Néha még GoPro akciókamerával is lefilmezték a kísérleteket, hogy mindenki ugyanazt lássa. Miután az egereket megfertőzték a vírussal, a tudósok hét nappal és hét héttel a fertőzés után felmérték a citokinszintet a vérben és a cerebrospinális folyadékban (az agyat körülvevő folyadék). (A citokinek az immunrendszer által kiválasztott markerek, és fontos szerepet játszanak a gyulladás szabályozásában.) A tudósok nemcsak bizonyos citokinek emelkedett szintjét találták a cerebrospinális folyadékban mindkét időszakban, hanem a mikroglia sejtek reaktivitása is megnövekedett a kéreg alatti fehérállományban. A fehérállomány egy fehér, lágy szövet, amely idegrostokban gazdag, és az agy térfogatának több mint felét foglalja el. Ez a lehetséges bajok újabb jele volt.

A mikrogliák éhes dögevőként működnek a központi idegrendszerben. Olyan immunsejtek, amelyek különösen fontos szerepet játszanak az agy tisztításában az elhalt vagy nem kívánt idegtörmelék elfogyasztásával. A fehérállománynak van egy egyedülálló mikroglia szubpopulációja, az úgynevezett axontraktus mikroglia, amely egyedülálló genetikai jellemzőkkel rendelkezik és rendkívül érzékeny a különféle sérülésekre, beleértve a gyulladásos és mérgező ingereket is. Az ezekre az ingerekre adott válasz hatására a mikroglia folyamatosan reaktívvá válik. Ennek eredményeként elkezdi enni az egészséges idegsejteket és más agysejteket is, ami tovább rontja az agy homeosztázisát.

A COVID-19 esetében a tudósok azt találták, hogy ez a reaktivitás hét héttel a fertőzés után is fennmaradt. 

A kutatócsoport hasonló növekedést tapasztalt a kemoterápiával kezelt és a COVID-19 betegek agymintáiban. A hippokampuszban, az agynak a memóriával szorosan összefüggő régiójában, ez a túlzottan erőteljes tisztító tevékenység gátolja az egészséges memória fenntartásában részt vevő új neuronok képződését. Annak érdekében, hogy pontosan kiderítsék, mi okozta a mikroglia reaktívvá válását, a kutatók olyan citokineket kerestek, amelyek magasabb szintet értek el. Anthony Fernández Castaneda, Monje laboratóriumának posztdoktori kutatója fedezte fel a CCL11-et. A CCL11 olyan tényező, amely csökkenti az új neuronok termelődését, és rontja a tanulást és a memóriát. Az emelkedett CCL11 eredmények nagyon érdekesek voltak, és magyarázatot adhatnak arra, hogy egyes COVID-19-ből felépült emberek miért tapasztalnak kognitív tüneteket.

Így a kísérlet második szakaszában a kutatók CCL11-et fecskendeztek egércsoportokba. Ezután megvizsgálták az egér agyszövetét, hogy megtudják, hol reagál a mikroglia, és hol volt kisebb az új neuronok növekedése. Az eredményként talált hely a hippokampusz. A tudósok ezután oligodendrocitákat fedeztek fel, amelyek felelősek az idegsejtek axonjait körülvevő mielin kialakulásáért (az idegsejtek körüli mielin „párnák” szigetelést biztosítanak, megkönnyítve az idegsejtek közötti kommunikációt).

A kemoterápiával kezelt egerekben a mielinvesztés közvetlenül összefügg a rövid távú memória és figyelem hiányával. De valójában nagyon sokféle módon befolyásolhatja az interneuronális kommunikációt, ha kis mértékben módosítjuk a mielineket. Az elemzés kimutatta, hogy a fertőzött egerek érett oligodendrocitáik körülbelül egyharmadát elvesztették. A kontroll egerekhez képest a mielinképződés statisztikailag szignifikánsan csökkent. Így a mielinvesztés mértéke nagymértékben megegyezett azzal, amit a kemoterápia egereken végzett vizsgálatakor találtak.

Találhatnak-e terápiás gyógyszerjelölteket az agyköd problémájára?

Az agyköd tünetei és biológiai okainak megértése lehet a leggyorsabb módja annak, hogy rájöjjenek, melyik gyógyszert érdemes először kipróbálni. Ezért ez a kutatás megnyitja az utat a farmakológiai, a neuropszichológiai és a kognitív rehabilitációs konstrukciók előtt. Ezek az agy teljesítményét újjáépítik. A kemoköd állatmodelljeiben már bevált gyógyszerjelöltek némelyike ​​hasznos lehet a COVID-19-hez kapcsolódó kognitív tünetek kezelésében. De a kutatók más kérdéseket is szeretnének feltárni. Például, hogy az itt talált neurológiai eredmények idővel, vagy az oltás utáni áttöréses fertőzést követően eltérnek-e. Ezenkívül össze szeretnék hasonlítani a COVID-19 egérmodelljein szerzett eredményeiket egy másik jól ismert vírus, a H1N1, a sertésinfluenzát okozó vírus idegi válaszaival.

A kutatók korábban azt találták, hogy a H1N1 egérmodelljeiben a szubkortikális fehérállomány oligodendrocitaszámának csökkenése és a megnövekedett mikroglia reaktivitás többnyire hét héttel normalizálódott. Ez eltér az új koronavírussal fertőzött egerektől. Azt is megállapították, hogy a CCL11 szintje a cerebrospinális folyadékban megemelkedett a bármelyik vírussal fertőzött egerekben. Bár Monje és Iwasaki munkája javította a kutatók megértését az új koronavírus agyra gyakorolt ​​hatásáról, a betegek hatékony kezeléséhez évekre van szükség.

Egyes szakértők szerint érdemes olyan diétát (például mediterrán étrend) követni, aminek gyulladáscsökkentő hatása lehet. Kerülni kell a zsíros, nehéz ételeket és a hozzáadott cukrot. Az antioxidánsokban gazdag étrend enyhíti az agyban és a testben jelentkező gyulladások hatásait.