Неврологические симптомы при COVID-19 связаны с активностью иммунитета

Спутанность мышления, заторможенность, нарушение внимания и восприятия и другие неврологические симптомы довольно часто (в 20–30% случаев) возникают у больных c COVID-19. Исследователи пытаются выяснить, в чем причина нарушений, но ясности в этом вопросе пока нет. Вероятно, развитие неврологических симптомов у пациентов с COVID-19 связано с гиперактивным иммунным ответом — цитокиновым штормом. Иммунные клетки организма в ответ на инфекцию вырабатывают много цитокинов, которые затем достигают мозга и напрямую воздействуют на него.

В июле этого года команда ученых из Национального института неврологических расстройств и инсульта (NINDS) показала, что иммунная система людей с COVID-19 атакует клетки сосудов мозга, в результате чего повреждаются и нейроны. В новом исследовании, опубликованном в Molecular Psychiatry, другой коллектив ученых предлагает возможные клеточные и молекулярные механизмы, участвующие в развитии неврологических симптомов у пациентов с коронавирусной инфекцией. В этот раз главная роль снова досталась иммунитету.

Ученые использовали образцы сыворотки 36 пациентов, которые были госпитализированы во время первой волны пандемии COVID-19 в Великобритании. Половина этих пациентов испытывали неврологические симптомы, в то время как у другой половины этих симптомов на момент госпитализации не было. Их сывороткой исследователи воздействовали на линию клеток-предшественников нейронов гиппокампа (из этих клеток в гиппокампе формируются новые нейроны). Затем ученые наблюдали, как сыворотка пациентов влияет на образование и гибель клеток, и измеряли уровни разных цитокинов.

Выяснилось, что обработка сывороткой, взятой у пациентов с COVID-19 с неврологическими симптомами, вызывает клеточную гибель. При этом новых нейронов образуется меньше, если сравнивать с образцами, на которые воздействовали сывороткой, взятой у пациентов без неврологических нарушений.

Исследование сыворотки показало, что у больных с неврологическими симптомами в крови примерно в семь раз выше уровень цитокина IL6: в среднем 229,9 пг/мл против 32,5 пг/мл у больных без неврологическим симптомов. Концентрации других цитокинов в крови больных не отличались. Обработка клеток антителом против IL6 предотвратило снижение клеточной пролиферации и нейрогенеза, а также усиление апоптоза.

Ученые выяснили, что обработка сывороткой стимулирует выработку в клетках гиппокампа двух других интерлейкинов — IL12 и IL13. Антитела к IL12 или IL13 также восстанавливали жизнеспособность клеток, пролиферацию и нейрогенез. Эффективным было и воздействие на клетки соединениями, которые обычно назначают пациентам с острым COVID-19 — ингибиторами янус-киназ барицитинибом, руксолитинибом и тофацитинибом.

«С помощью серии тестов мы показали, что, вероятно, первоначальная выработка цитокиновых белков — как часть воспалительной реакции при COVID-19 — запускает каскад других цитокинов, которые снижают образование новых клеток головного мозга и увеличивают гибель клеток. В итоге это приводит к неврологическим симптомам, таким как делирий», — прокомментировала соавтор исследования Кармине Парианте, профессор биологической психиатрии в Институте психиатрии, психологии и неврологии Королевского колледжа Лондона.