冠状病毒不会感染大脑,但仍会造成损害
根据神经病理学家,神经学家和神经治疗学院的新研究。
“关于这是否有相当大的辩论病毒感染了大脑但我们找不到任何病毒的迹象脑细胞40多名Covid-19患者,“詹姆斯大道,MD,Ph.D.,病理学教授细胞生物学(精神病学),他与病理学和细胞生物学教授,医学博士Peter D. Canoll,和医学博士Kiran T. Thakur,神经病学助理教授Winifred Mercer Pitkin领导了这项研究。
“与此同时,我们观察了这些脑中的许多病理变化,这可以解释为什么严重生病的患者体验混乱和谵妄以及其他严重的神经效果 - 为什么有轻度病例的患者可能会在数周和几个月内体验”脑雾“。
这项研究发表在杂志上脑,是迄今为止发布的最大和最详细的Covid-19脑尸检报告,表明这些患者经常看到的神经系统变化可能是由病毒触发的炎症在身体或大脑血管中的炎症中产生。
脑细胞里没有病毒
该研究检查了41名COVID-19患者的大脑,他们在住院期间死于该疾病。患者年龄38 ~ 97岁;其中大约一半人接受了插管治疗,所有人都有病毒导致的肺损伤。许多患者是西班牙裔。有些病人在到达急诊室后不久就死去了,而另一些病人则要在医院里呆上几个月。所有患者都接受了广泛的临床和实验室检查,一些患者还接受了脑部MRI和CT扫描。
检测神经元和神经胶质中的病毒细胞在大脑中,研究人员使用了多种方法,包括RNA原位杂交,其可以检测完整细胞内的病毒RNA;可以检测的抗体病毒蛋白细胞内;RT-PCR是一种检测病毒RNA的敏感技术。
尽管他们密集搜索,但研究人员发现没有患者脑细胞中病毒的证据。虽然它们通过RT-PCR检测到非常低的病毒RNA,但这可能是由于血管中的病毒或覆盖大脑的裂缝。
“我们已经看着更多的脑子而不是其他研究,我们已经使用了更多的技术来寻找病毒。底线是没有发现脑细胞中病毒RNA或蛋白质的证据,”Goldman说。“虽然有一些纸张在神经元或峡谷中发现病毒,但我们认为那些因污染的结果以及大脑中的任何病毒都包含在大脑的血管内。”“脑组织中存在任何病毒Canoll说,它必须与神经病理学发现的分布或丰度不相关。“
研究人员对20多个大脑区域进行了测试,其中包括嗅球冠状病毒可以通过嗅觉神经从鼻腔进入大脑。“即使在那里,我们也没有发现任何病毒蛋白质或RNA,”戈德曼说,“尽管我们在病人的鼻粘膜和鼻腔高处的嗅粘膜中发现了病毒RNA和蛋白质。”(后一项发现出现在一项未发表的研究中,目前在BioRxiv上,由Jonathan Overdevest,医学博士,耳鼻喉科助理教授,和Stavros Lomvardas博士,生物化学和分子生物物理学和神经科学教授领导。)
缺氧损伤和神经元死亡的迹象
尽管大脑中没有病毒,研究人员在每个病人身上都发现了显著的脑病理,主要分为两类。
“我们注意到的第一件事是缺氧造成的大量地区,”高盛说。“他们都有严重的肺病,所以大脑中存在缺氧损伤并不令人惊讶。”
其中一些是中风造成的大面积损伤,但大多数都很小,只能用显微镜观察到。基于其他特征,研究人员认为,这些小区域的缺氧损伤是由严重COVID-19患者常见的血凝块造成的,血凝块暂时停止了对该区域的氧气供应。
戈德曼说,更令人惊讶的发现是,他们在大多数病人的大脑中发现了大量激活的小胶质细胞。小胶质细胞是存在于大脑中的免疫细胞,可以被病原体激活。
“我们发现了成群的小胶质细胞攻击神经元,这个过程被称为‘噬神经细胞’,”卡诺尔说。由于大脑中没有发现病毒,小胶质细胞可能被与SARS-CoV-2感染相关的炎症细胞因子(如白细胞介素-6)激活。
“与此同时,缺氧可以诱导”吃掉我“在神经元表面上的表达,使缺氧神经元更容易受激活的微胶质,”Canoll说,“即使没有直接感染脑细胞,Covid-19也会导致Covid-19对大脑的损坏。“
该小组在他们的首批尸检之一中发现了这种病理模式,病理学和细胞生物学讲师、医学博士奥萨马·达拉赫马(Osama Al-Dalahmah)在去年3月发表在《神经病理学通讯学报》(Acta neuropathomalcommunications)上的一份病例报告中描述了这种模式。在接下来的几个月里,随着神经病理学家做了更多的COVID - 19脑尸检,他们反复看到类似的发现,并意识到这是COVID - 19患者死亡的一个突出和常见的神经病理学发现。
活化的微胶质细胞主要在下部脑干中发现,该茎干调节心脏和呼吸节奏,以及意识水平以及在海马中涉及记忆和情绪。
“我们知道小胶质细胞的活动会导致神经元的丧失,而这种丧失是永久性的,”戈德曼说。“海马体中是否有足够多的神经元丢失,从而导致记忆问题?”或者在大脑的其他部分帮助引导我们的注意力?这是可能的,但目前我们真的不知道。”
幸存者的持续神经问题
高盛表示,需要进行更多研究,以了解一些covid -19后患者持续出现症状的原因。
研究人员现在正在从Covid-19从Covid-19恢复后几个月后检查患者的尸检。
他们还在Covid-19大流行前检查了与急性呼吸窘迫综合征(ARDS)对急性呼吸窘迫综合征(ARDS)的患者的大脑进行检查,以查看Covid-19多少脑病理学是由严重的肺部疾病引起的。
进一步探索
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