Последствия COVID-19 для нервной системы
Несмотря на то что SARS-CoV-2 считается респираторным патогеном, он сопровождается множеством неврологических осложнений - инсультами, нервно-мышечными расстройствами и другими патологиями.
Кроме того, даже спустя месяцы после заболевания люди испытывают головные боли, нарушения концентрации, депрессию и даже психоз. Подобные последствия стали называть «длинным ковидом» или лонг-ковидом. Даже молодые люди, у которых сама болезнь протекала легко, могут испытывать нейропсихические симптомы длинного ковида. Патофизиологические механизмы этого синдрома еще не изучены, но ученые предполагают, что в этом замешана общая иммунная дисфункция, в том числе неспецифическое нейровоспаление и антинейральная аутоимунная дисрегуляция. Здесь мы приводим перевод обзора, посвященного последним открытиям в области лонг-ковида.
До сих пор не ясно, какие последствия у заболевания будут спустя годы после заражения. С учетом того, что заражению подверглись миллионы людей, неврологические осложнения станут вызовом для системы здравоохранения. Из этого следует, что существует особая необходимость изучить их патофизиологию и разработать адекватные методы лечения.
Неврологические и психиатрические синдромы у пациентов с острым COVID-19 были определены в ходе наблюдения за госпитализированными пациентами. Британское исследование зафиксировало самые частые неврологические симптомы - потерю обоняния, инсульты, бред, воспаление мозга, энцефалопатию, первичные психиатрические синдромы и нервные периферийные синдромы. Различное проявление этих состояний позволяет выдвинуть гипотезу о том, что у них разные патофизиологические механизмы. Например, сердечно-сосудистые осложнения сопровождают или даже предшествуют респираторным симптомам. В то же время воспалительные процессы возникают в среднем на две недели позже, из чего можно сделать предположение об их постинфекционной природе.
Несмотря на предположения о том, что SARS-CoV-19 может проникать в центральную нервную систему через носовую полость или гематоэнцефалический барьер, в анализе спинномозговой жидкости живых пациентов с психоневрологическими симптомами найти вирусную РНК с помощью ПЦР не удалось. Вместо этого анализ спинномозговой жидкости показывает, что иммунная активация и воспаления в центральной нервной системе (ЦНС) являются основным фактором развития неврологических симптомов при остром COVID-19.
Это подтверждается и анализом ткани головного мозга пациентов, умерших от подобной формы COVID-19. Однако прямое исследование ткани головного мозга при вскрытии имеет некоторые недостатки: у умерших могли быть метаболические нарушения, которые неспецифическим образом могли содействовать развитию патологии. Тем не менее, обнаружение инфицированных клеток в ткани головного мозга редко сопровождается обнаружением воспалительных клеток. Это позволяет предположить, что присутствие SARS-CoV-19 в ЦНС не вызывает классический вирусный энцефалит.
Анализ спинномозговой жидкости также позволил выявить нейровоспаления и аномальные нейроимунные ответы при остром COVID-19. Он продемонстрировал повышение экспрессии генов в дендритных клетках, регулируемых интерфероном, а также в Т-клетках и естественных киллерах. Это сопровождается увеличением уровня интерлейкина-2 и -12, чего не наблюдается в плазме крови. Также специфическая для Т-клеток и антител клональная экспансия предполагает компартментализацию иммунного ответа. Во время острой фазы болезни также могут быть обнаружены и другие маркеры активации моноцитов и повреждения нейронов. В более легкой фазе болезни у пациентов с тяжелыми проявлениями наблюдается снижение интерферонового ответа и маркера истощения Т-клеток.
Вскрытие пациентов с острым COVID-19 показывает инфильтрацию макрофагов, CD8+ Т-лимфоцитов в периваскулярных областях и микроглиальную активацию по всему мозгу. Анализ отдельных клеток ткани головного мозга также подтвердил инфильтрацию CD8+ Т-лимфоцитов и активацию микроглии без признаков обнаружения РНК SARS-CoV-2 в клетках паренхимы головного мозга. Устойчивые, генерализованные и специфичные для SARS-CoV-2 иммунные реакции, наблюдаемые в ЦНС, вызывают недоумение из-за отсутствия легко определяемого вируса. Они могут свидетельствовать о транзиторной инфекции головного мозга на очень ранней стадии или о низких концентрациях вирусного антигена в ЦНС.
Но способствует ли обширная сосудистая дисфункция осложнениям всей нервной системы при COVID-19? Острый ковид связан с повышенным риском инсульта по сравнению с гриппом аналогичной тяжести, даже после поправки на факторы риска инсульта. Явные сердечно-сосудистые нарушения во время острого COVID-19 часто возникают у людей с предрасположенностью к соответствующим заболеваниям (например, в пожилом возрасте и с сердечными заболеваниями). Увеличение в крови маркеров сосудистого воспаления, а также тромбоза и инфаркта в других тканях также может быть обнаружено у пациентов с COVID-19 и инсультом, что позволяет предположить, что эндотелиальное воспаление и коагулопатия этому способствуют.
Действительно, общесистемная сосудистая дисфункция может сопровождать тяжелый COVID-19 и способствовать проявлениям системной недостаточности органов и воспаления у наиболее тяжелобольных. Вполне вероятно, что малозаметные формы генерализованной сосудистой дисфункции, включая тромботическую микроангиопатию (микроскопические тромбы) в головном мозге, которые могут приводить к неврологическим симптомам даже при отсутствии клинически выраженного инсульта. Кроме того, МРТ-исследование ткани головного мозга демонстрирует повреждение микрососудов в структурах, вероятно, связанных с неврологическими проявлениями COVID-19, что согласуется с активацией эндотелия и обширным поражением сосудов, наблюдаемым в других органах.
Многие симптомы, с которыми сталкиваются люди с длительным ковидом, аналогичны симптомам миалгического энцефаломиелита или по-другому синдрома хронической усталости (ME/CFS), который также считается постинфекционным синдромом, вызванным различными инфекционными агентами. Поскольку патофизиология ME/CFS плохо изучена и не существует эффективных методов лечения, модифицирующих болезнь, вполне вероятно, что исследования длинного ковида может также принести пользу пациентам с ME/CFS. Также наблюдается частичное совпадение симптомов с пост-болезнью Лайма. Это позволяет предположить, что в основе этих заболеваний могут лежать общие факторы восприимчивости человека.
Немногие исследования систематически классифицировали или изучали естественную историю симптомов лонг-ковида, не говоря уже об их биологических основах. Из 3762 респондентов в онлайн-исследовании людей у многих остались некоторые симптомы еще на 7 месяцев после болезни. Серийная нейровизуализация, регулярно проводимая в отделении Британского биобанка, выявила очаговые области атрофии головного мозга у людей после задокументированного COVID-19 по сравнению с параллельной группой без COVID-19, что позволяет предположить существование потенциального биомаркера воздействия SARS-CoV-2 на мозг. Исследования позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) также показывают снижение метаболической активности в головном мозге у людей с длительным ковидом. Однако патофизиология, приводящая к этим симптомам и церебральным изменениям, неизвестна. Потенциальные этиологии в основном выводятся из современного понимания патогенеза нервной системы во время острого COVID-19. К ним относятся остаточная иммунная активация или стойкие аутоиммунные нарушения, постоянная активация эндотелия или сосудистая дисфункция, а также остаточные явления повреждения, накопленные во время острого заболевания.
Пока что мы не можем в полной мере говорить о долгосрочных неврологических осложнениях COVID-19. Наблюдения за нейровоспалением и повреждением нейронов при остром COVID-19 повысили вероятность того, что инфекция может ускорить или спровоцировать развитие в будущем нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Альцгеймера или Паркинсона. Но пока нет информации о траекториях развития нервной системы у детей, которые обычно переносят COVID-19 в легкой форме и проявляют мало неврологических или психиатрических симптомов во время или после острого заболевания. Те, кто испытывает редкий мультисистемный воспалительный синдром у детей (MIS-C), могут подвергаться особому риску неврологических последствий из-за широко распространенной активации эндотелия, часто вовлекающей головной мозг.
Все еще стоит вопрос о том, какие факторы объясняют такое разнообразие клинических проявлений, при которых у одних пациентов развиваются острые неврологические заболевания, а у других развиваются стойкие постинфекционные осложнения. Крайне важно охарактеризовать модели нарушения регуляции иммунитета у пациентов с длинным ковидом. Возможно, в основе продолжающихся симптомов лежит стойкая иммунная дисрегуляция. Если это так, это может быть вызвано антигенами с аутоиммунными реакциями или постоянной вирусной инфекцией с ограниченной репликацией вируса в тканевых резервуарах. Также неизвестно, изменят ли противовирусные или иммунно-направленные вмешательства на ранних стадиях заболевания или профилактическую вакцинацию траекторию неврологических осложнений COVID-19.
Исследования, включающие продолжительные исследования с неврологической и психиатрической оценкой, а также тщательные исследования системных и нервных взаимодействий между хозяином и патогеном, могут дать ответы на эти вопросы. В конечном счете, интервенционные испытания, основанные на этих открытиях, необходимы для определения подходов к сокращению или обращению вспять воздействия COVID-19 на нервную систему, с которым сталкивается огромное количество людей во всем мире.
Текст: Мария Глушанина
Ссылка на источник
Кроме того, даже спустя месяцы после заболевания люди испытывают головные боли, нарушения концентрации, депрессию и даже психоз. Подобные последствия стали называть «длинным ковидом» или лонг-ковидом. Даже молодые люди, у которых сама болезнь протекала легко, могут испытывать нейропсихические симптомы длинного ковида. Патофизиологические механизмы этого синдрома еще не изучены, но ученые предполагают, что в этом замешана общая иммунная дисфункция, в том числе неспецифическое нейровоспаление и антинейральная аутоимунная дисрегуляция. Здесь мы приводим перевод обзора, посвященного последним открытиям в области лонг-ковида.
До сих пор не ясно, какие последствия у заболевания будут спустя годы после заражения. С учетом того, что заражению подверглись миллионы людей, неврологические осложнения станут вызовом для системы здравоохранения. Из этого следует, что существует особая необходимость изучить их патофизиологию и разработать адекватные методы лечения.
Неврологические и психиатрические синдромы у пациентов с острым COVID-19 были определены в ходе наблюдения за госпитализированными пациентами. Британское исследование зафиксировало самые частые неврологические симптомы - потерю обоняния, инсульты, бред, воспаление мозга, энцефалопатию, первичные психиатрические синдромы и нервные периферийные синдромы. Различное проявление этих состояний позволяет выдвинуть гипотезу о том, что у них разные патофизиологические механизмы. Например, сердечно-сосудистые осложнения сопровождают или даже предшествуют респираторным симптомам. В то же время воспалительные процессы возникают в среднем на две недели позже, из чего можно сделать предположение об их постинфекционной природе.
Несмотря на предположения о том, что SARS-CoV-19 может проникать в центральную нервную систему через носовую полость или гематоэнцефалический барьер, в анализе спинномозговой жидкости живых пациентов с психоневрологическими симптомами найти вирусную РНК с помощью ПЦР не удалось. Вместо этого анализ спинномозговой жидкости показывает, что иммунная активация и воспаления в центральной нервной системе (ЦНС) являются основным фактором развития неврологических симптомов при остром COVID-19.
Это подтверждается и анализом ткани головного мозга пациентов, умерших от подобной формы COVID-19. Однако прямое исследование ткани головного мозга при вскрытии имеет некоторые недостатки: у умерших могли быть метаболические нарушения, которые неспецифическим образом могли содействовать развитию патологии. Тем не менее, обнаружение инфицированных клеток в ткани головного мозга редко сопровождается обнаружением воспалительных клеток. Это позволяет предположить, что присутствие SARS-CoV-19 в ЦНС не вызывает классический вирусный энцефалит.
Анализ спинномозговой жидкости также позволил выявить нейровоспаления и аномальные нейроимунные ответы при остром COVID-19. Он продемонстрировал повышение экспрессии генов в дендритных клетках, регулируемых интерфероном, а также в Т-клетках и естественных киллерах. Это сопровождается увеличением уровня интерлейкина-2 и -12, чего не наблюдается в плазме крови. Также специфическая для Т-клеток и антител клональная экспансия предполагает компартментализацию иммунного ответа. Во время острой фазы болезни также могут быть обнаружены и другие маркеры активации моноцитов и повреждения нейронов. В более легкой фазе болезни у пациентов с тяжелыми проявлениями наблюдается снижение интерферонового ответа и маркера истощения Т-клеток.
Вскрытие пациентов с острым COVID-19 показывает инфильтрацию макрофагов, CD8+ Т-лимфоцитов в периваскулярных областях и микроглиальную активацию по всему мозгу. Анализ отдельных клеток ткани головного мозга также подтвердил инфильтрацию CD8+ Т-лимфоцитов и активацию микроглии без признаков обнаружения РНК SARS-CoV-2 в клетках паренхимы головного мозга. Устойчивые, генерализованные и специфичные для SARS-CoV-2 иммунные реакции, наблюдаемые в ЦНС, вызывают недоумение из-за отсутствия легко определяемого вируса. Они могут свидетельствовать о транзиторной инфекции головного мозга на очень ранней стадии или о низких концентрациях вирусного антигена в ЦНС.
Но способствует ли обширная сосудистая дисфункция осложнениям всей нервной системы при COVID-19? Острый ковид связан с повышенным риском инсульта по сравнению с гриппом аналогичной тяжести, даже после поправки на факторы риска инсульта. Явные сердечно-сосудистые нарушения во время острого COVID-19 часто возникают у людей с предрасположенностью к соответствующим заболеваниям (например, в пожилом возрасте и с сердечными заболеваниями). Увеличение в крови маркеров сосудистого воспаления, а также тромбоза и инфаркта в других тканях также может быть обнаружено у пациентов с COVID-19 и инсультом, что позволяет предположить, что эндотелиальное воспаление и коагулопатия этому способствуют.
Действительно, общесистемная сосудистая дисфункция может сопровождать тяжелый COVID-19 и способствовать проявлениям системной недостаточности органов и воспаления у наиболее тяжелобольных. Вполне вероятно, что малозаметные формы генерализованной сосудистой дисфункции, включая тромботическую микроангиопатию (микроскопические тромбы) в головном мозге, которые могут приводить к неврологическим симптомам даже при отсутствии клинически выраженного инсульта. Кроме того, МРТ-исследование ткани головного мозга демонстрирует повреждение микрососудов в структурах, вероятно, связанных с неврологическими проявлениями COVID-19, что согласуется с активацией эндотелия и обширным поражением сосудов, наблюдаемым в других органах.
Многие симптомы, с которыми сталкиваются люди с длительным ковидом, аналогичны симптомам миалгического энцефаломиелита или по-другому синдрома хронической усталости (ME/CFS), который также считается постинфекционным синдромом, вызванным различными инфекционными агентами. Поскольку патофизиология ME/CFS плохо изучена и не существует эффективных методов лечения, модифицирующих болезнь, вполне вероятно, что исследования длинного ковида может также принести пользу пациентам с ME/CFS. Также наблюдается частичное совпадение симптомов с пост-болезнью Лайма. Это позволяет предположить, что в основе этих заболеваний могут лежать общие факторы восприимчивости человека.
Немногие исследования систематически классифицировали или изучали естественную историю симптомов лонг-ковида, не говоря уже об их биологических основах. Из 3762 респондентов в онлайн-исследовании людей у многих остались некоторые симптомы еще на 7 месяцев после болезни. Серийная нейровизуализация, регулярно проводимая в отделении Британского биобанка, выявила очаговые области атрофии головного мозга у людей после задокументированного COVID-19 по сравнению с параллельной группой без COVID-19, что позволяет предположить существование потенциального биомаркера воздействия SARS-CoV-2 на мозг. Исследования позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) также показывают снижение метаболической активности в головном мозге у людей с длительным ковидом. Однако патофизиология, приводящая к этим симптомам и церебральным изменениям, неизвестна. Потенциальные этиологии в основном выводятся из современного понимания патогенеза нервной системы во время острого COVID-19. К ним относятся остаточная иммунная активация или стойкие аутоиммунные нарушения, постоянная активация эндотелия или сосудистая дисфункция, а также остаточные явления повреждения, накопленные во время острого заболевания.
Пока что мы не можем в полной мере говорить о долгосрочных неврологических осложнениях COVID-19. Наблюдения за нейровоспалением и повреждением нейронов при остром COVID-19 повысили вероятность того, что инфекция может ускорить или спровоцировать развитие в будущем нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Альцгеймера или Паркинсона. Но пока нет информации о траекториях развития нервной системы у детей, которые обычно переносят COVID-19 в легкой форме и проявляют мало неврологических или психиатрических симптомов во время или после острого заболевания. Те, кто испытывает редкий мультисистемный воспалительный синдром у детей (MIS-C), могут подвергаться особому риску неврологических последствий из-за широко распространенной активации эндотелия, часто вовлекающей головной мозг.
Все еще стоит вопрос о том, какие факторы объясняют такое разнообразие клинических проявлений, при которых у одних пациентов развиваются острые неврологические заболевания, а у других развиваются стойкие постинфекционные осложнения. Крайне важно охарактеризовать модели нарушения регуляции иммунитета у пациентов с длинным ковидом. Возможно, в основе продолжающихся симптомов лежит стойкая иммунная дисрегуляция. Если это так, это может быть вызвано антигенами с аутоиммунными реакциями или постоянной вирусной инфекцией с ограниченной репликацией вируса в тканевых резервуарах. Также неизвестно, изменят ли противовирусные или иммунно-направленные вмешательства на ранних стадиях заболевания или профилактическую вакцинацию траекторию неврологических осложнений COVID-19.
Исследования, включающие продолжительные исследования с неврологической и психиатрической оценкой, а также тщательные исследования системных и нервных взаимодействий между хозяином и патогеном, могут дать ответы на эти вопросы. В конечном счете, интервенционные испытания, основанные на этих открытиях, необходимы для определения подходов к сокращению или обращению вспять воздействия COVID-19 на нервную систему, с которым сталкивается огромное количество людей во всем мире.
Текст: Мария Глушанина
Ссылка на источник