Dlaczego COVID-19 sprzyja zaburzeniom podobnym do choroby Alzheimera?

Odkrycie opublikowane w "Alzheimer's Research & Therapy" (https://alzres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13195-021-00850-3) może pomóc w zarządzaniu ryzykiem i strategiach terapeutycznych związanych z zaburzeniami poznawczymi związanymi z COVID-19.

Doniesienia o powikłaniach neurologicznych i tzw. "długim ogonie" u osób, które przeszły COVID-19, są coraz częstsze. U pacjentów takich różne objawy (w tym te ze strony układu nerwowego) spowodowane przez zakażenie utrzymują się jeszcze długo po ustąpieniu infekcji. Sugeruje to, że SARS-CoV-2 (wirus wywołujący COVID-19) może mieć trwały wpływ na pracę wielu narządów, także mózgu. Jednak do tej pory nie wiedziano, w jaki sposób wirus sprzyja rozwojowi problemów neurologicznych.

"Niektóre badania sugerują, że SARS-CoV-2 bezpośrednio infekuje komórki mózgowe, jednak inne stanowczo to wykluczają, bo ich autorzy nie znaleźli dowodów na obecność wirusa w mózgu - opowiada dr Feixiong Cheng z Instytutu Medycyny Genomowej Cleveland Clinic, główny autor badania. - Tymczasem określenie, w jaki sposób COVID-19 i problemy neurologiczne są ze sobą powiązane, ma kluczowe znaczenie dla opracowania skutecznych strategii profilaktycznych i terapeutycznych, które pomogą przeciwdziałać gwałtownemu wzrostowi zaburzeń neuropoznawczych, którego spodziewamy się w najbliższej przyszłości".

Na potrzeby badania naukowcy z zespołu Chenga wykorzystali sztuczną inteligencję, która analizowała zestawy danych pacjentów z chorobą Alzheimera i COVID-19. Mierzono odległość między genami/białkami związanymi z chorobami neurologicznymi, a tymi, które są atakowane przez SARS-CoV-2. Bliższa odległość sugeruje bowiem pokrewne lub wspólne szlaki chorobowe. Naukowcy przeanalizowali również czynniki genetyczne, które umożliwiają SARS-CoV-2 infekcję tkanek i komórek mózgowych.

Choć ostatecznie znaleziono niewiele dowodów, że wirus atakuje bezpośrednio mózg, to odkryto inną ciekawą rzecz: ścisłe powiązania między wirusem a genami/białkami związanymi z kilkoma chorobami neurologicznymi, w szczególności z chorobą Alzheimera. Zdaniem badaczy, wskazuje to na szlaki, którymi COVID-19 może prowadzić do demencji podobnej do choroby Alzheimera.

Aby zgłębić tę kwestię, zespół Chenga zbadał potencjalne powiązania między COVID-19 a stanem zapalnym w obrębie układu nerwowego i uszkodzeniem mikronaczyń mózgowych, czyli dwiema cechami, które są bardzo charakterystyczne dla choroby Alzheimera.

"Odkryliśmy, że infekcja SARS-CoV-2 znacząco zmieniła markery Alzheimera związane z zapaleniem mózgu i że pewne czynniki związane z wirusem ulegają wyjątkowo silnej ekspresji w komórkach bariery krew-mózg - wyjaśnia dr Cheng. - Pokazuje to, że wirus jest w stanie wpływać na kilka genów lub szlaków zaangażowanych w zapalenie układu nerwowego i uszkodzenie naczyń mikrokrążenia mózgu, co może prowadzić do zaburzeń poznawczych podobnych do choroby Alzheimera".

Poza tym naukowcy odkryli, że osoby z genotypem APOE e4/e4, czyli największym genetycznym czynnikiem ryzyka choroby Alzheimera, miały zmniejszoną ekspresję genów obrony przeciwwirusowej, co czyni je bardziej podatnymi na COVID-19.

APOE to gen kodujący apolipoproteinę E. Występuje w trzech głównych formach: e2, e3 i e4, które różnią się między sobą położeniem niektórych aminokwasów. Wariant APOE e3 jest jedynem prawidłowym i występuje u 60-78 proc. populacji ogólnej. Wariant e2 wiąże się z niższym stężeniem cholesterolu LDL oraz wyższym trójglicerydów, co stanowi predyspozycję do rozwoju hiperlipoproteinemii oraz chorób sercowo-naczyniowych. Ostatni wariant - e4 - obecny jest 10-15 proc. ludzi i, jeśli jest obecny w podwójnej formie e4/e4, zwiększa ryzyko wystąpienia choroby Alzheimera nawet o 90 proc.

"Mamy nadzieję, że utorowaliśmy drogę do kolejnych badań, które pozwolą zidentyfikować nowe biomarkery do wyszukiwania pacjentów z najwyższym ryzykiem powikłań neurologicznych po COVID-19" - podsumowuje dr Cheng.

Katarzyna Czechowicz

kap/ zan/