COVID và não bộ: các nhà khoa học đang nghiên cứu cách các tổn thương xuất hiện

Các bằng chứng ngày càng tăng lên cho thấy coronavirus gây ra chứng ‘sương mù não’ và các triệu chứng thần kinh khác thông qua nhiều cơ chế.

COVID-19 gây hại cho não như thế nào đang ngày càng rõ ràng. Bằng chứng mới cho thấy sự tấn công của coronavirus lên não có thể có nhiều cấp độ: nó có thể tấn công trực tiếp một số tế bào não nhất định, làm giảm lưu lượng máu đến mô não hoặc kích hoạt sản xuất các phân tử miễn dịch có thể gây hại cho tế bào não.

Nhiễm coronavirus SARS-CoV-2 có thể gây mất trí nhớ, đột quỵ và các tác động khác lên não. Theo Serena Spudich, nhà thần kinh học tại Đại học Yale ở New Haven, Connecticut, câu hỏi là: “Liệu chúng ta có thể can thiệp sớm để giải quyết những bất thường này để mọi người không gặp vấn đề lâu dài không?”

Với rất nhiều người bị ảnh hưởng – các triệu chứng thần kinh xuất hiện ở 80% số người nhập viện vì COVID-19 được khảo sát trong một nghiên cứu – các nhà nghiên cứu hy vọng rằng cơ sở bằng chứng ngày càng tăng sẽ chỉ ra cách điều trị tốt hơn.

Đột nhập vào não

SARS-CoV-2 có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng: một bản trước in được đăng vào tháng trước đã so sánh hình ảnh não của mọi người từ trước và sau khi họ mắc COVID-19, đồng thời phát hiện thấy mất chất xám ở một số vùng của vỏ não. (Các bản trước in được xuất bản mà không có bình duyệt.)

Thời kỳ đầu của đại dịch, các nhà nghiên cứu suy đoán rằng virus có thể gây ra thiệt hại bằng cách xâm nhập vào não và lây nhiễm các tế bào thần kinh, các tế bào chịu trách nhiệm truyền và xử lý thông tin. Nhưng kể từ đó, các nghiên cứu đã chỉ ra rằng virus gặp khó khăn trong việc vượt qua hệ thống phòng thủ của não – hàng rào máu não – và nó không nhất thiết phải tấn công các tế bào thần kinh theo bất kỳ cách nào đáng kể.

Các chuyên gia cho biết, một cách mà SARS-CoV-2 có thể tiếp cận não là đi qua niêm mạc khứu giác, lớp niêm mạc của khoang mũi, giáp với não. Virus này thường được tìm thấy trong khoang mũi – một lý do mà các nhân viên y tế kiểm tra COVID-19 bằng cách ngoáy mũi.

Mặc dù vậy, “không có cả tấn virus trong não”, Spudich, đồng tác giả của một bài đánh giá về khám nghiệm tử thi và các bằng chứng khác đã được công bố trực tuyến vào tháng 4 cho biết.

Nhưng điều đó không có nghĩa là nó hoàn toàn không lây nhiễm cho bất kỳ tế bào não nào.

Các nghiên cứu hiện nay cho thấy SARS-CoV-2 có thể lây nhiễm sang tế bào thần kinh đệm hình sao, một loại tế bào có nhiều trong não và có nhiều chức năng. Arnold Kriegstein, một nhà thần kinh học tại Đại học California, San Francisco, cho biết: “Tế bào thần kinh đệm hình sao làm rất nhiều việc hỗ trợ chức năng bình thường của não, bao gồm cung cấp chất dinh dưỡng cho các tế bào thần kinh để giữ cho chúng hoạt động.”

Đột nhập vào não
Ảnh: David Robertson, ICR/SPL

Trong một bản trước in được đăng vào tháng 1, Kriegstein và các đồng nghiệp của ông đã báo cáo rằng SARS-CoV-2 ưu tiên lây nhiễm các tế bào thần kinh đệm hình sao hơn các tế bào não khác. Các nhà nghiên cứu đã phơi nhiễm các tế bào não nhân tạo – cấu trúc giống như não thu nhỏ được nuôi cấy từ tế bào gốc trong phòng thí nghiệm – với virus. SARS-CoV-2 hầu như chỉ lây nhiễm tế bào thần kinh đệm hình so với tất cả các tế bào khác có mặt.

Củng cố cho các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm này, một nhóm bao gồm Daniel Martins-de-Souza, trưởng khoa hệ protein tại Đại học Campinas ở Brazil, đã báo cáo trong một bản trước in tháng 2 rằng họ đã phân tích mẫu não của 26 người chết vì COVID-19. Trong 5 người có tế bào não cho thấy bằng chứng nhiễm SARS-CoV-2, 66% tế bào bị ảnh hưởng là tế bào thần kinh đệm hình sao.

Kriegstein lập luận rằng các tế bào thần kinh đệm hình sao bị nhiễm virus có thể giải thích cho một số triệu chứng thần kinh liên quan đến COVID-19, đặc biệt là mệt mỏi, trầm cảm và ‘sương mù não’, bao gồm cả lú lẫn và hay quên. “Những loại triệu chứng đó có thể không phản ánh tổn thương tế bào thần kinh, nhưng có thể phản ánh sự rối loạn chức năng. Điều đó có thể phù hợp với sự dễ tổn thương của tế bào thần kinh đệm hình sao ”.

Tế bào thần kinh đệm hình sao có thể dễ bị tổn thương ngay cả khi chúng không bị nhiễm virus. Một nghiên cứu được công bố vào ngày 21 tháng 6, đã so sánh não của 8 người đã qua đời vì COVID-19 với não của 14 người nhóm đối chứng. Các nhà nghiên cứu không tìm thấy dấu vết của SARS-CoV-2 trong não của những người bị nhiễm bệnh, nhưng họ nhận thấy rằng biểu hiện gen đã bị ảnh hưởng trong một số tế bào thần kinh đệm hình sao, chúng không hoạt động bình thường.

Với tất cả những phát hiện này, các nhà nghiên cứu muốn biết có bao nhiêu tế bào não cần bị nhiễm virus hoặc bị tổn thương để gây ra các triệu chứng thần kinh, theo Ricardo Costa, nhà sinh lý học tại Đại học Y tế bang Louisiana ở Shreveport, người đang nghiên cứu tác động của SARS-CoV-2 lên tế bào não.

Thật không may, có lẽ không có câu trả lời đơn giản, Kriegstein nói, chỉ ra rằng các tế bào, bao gồm tế bào thần kinh, ở một số vùng của não sẽ gây ra nhiều rối loạn chức năng hơn những vùng khác, nếu bị tổn thương.

Chặn dòng máu chảy

Bằng chứng cũng đã tích lũy rằng SARS-CoV-2 có thể ảnh hưởng đến não bằng cách giảm lưu lượng máu đến não – làm suy giảm chức năng của tế bào thần kinh và cuối cùng giết chết chúng.

Pericytes là các tế bào được tìm thấy trên các mạch máu nhỏ khắp cơ thể được gọi là mao mạch – bao gồm cả trong não. Một bản trước in tháng 2 báo cáo rằng SARS-CoV-2 có thể lây nhiễm các tế bào giống pericyte trong các tế bào não nhân tạo.

Vào tháng 4, David Attwell, một nhà khoa học thần kinh tại Đại học College London, và các đồng nghiệp của ông đã công bố một bản trước in cho thấy bằng chứng rằng SARS-CoV-2 có thể ảnh hưởng đến hành vi của pericyte. Các nhà nghiên cứu quan sát thấy rằng, trong các lát não của chuột lang, SARS-CoV-2 ngăn chặn hoạt động của các thụ thể trên pericyte, khiến các mao mạch trong mô co lại. Attwell nói: “Hóa ra đây là một hiệu ứng lớn.”

Spudich nói đó là một nghiên cứu “thực sự thú vị”. “Nó có thể là thứ xác định một số thương tật vĩnh viễn mà chúng tôi thấy – một số đột quỵ do mạch máu nhỏ này.”

Attwell gợi ý rằng các loại thuốc được sử dụng để điều trị huyết áp cao, liên quan đến việc hạn chế mạch máu, có thể hữu ích trong một số ca COVID-19. Hai thử nghiệm lâm sàng hiện đang tìm hiểu tác dụng của thuốc điều trị huyết áp losartan.

Hệ miễn dịch hoạt động sai cách

Ngày càng có nhiều bằng chứng cho thấy một số triệu chứng và tổn thương thần kinh là kết quả của việc hệ thống miễn dịch của chính cơ thể phản ứng quá mức và thậm chí hoạt động sai sau khi gặp phải coronavirus.

Trong 15 năm qua, rõ ràng là để phản ứng với nhiễm trùng, hệ thống miễn dịch của một số người vô tình tạo ra “tự kháng thể” (autoantibody) tấn công mô của chính họ, Harald Prüss, nhà nghiên cứu thần kinh học tại Trung tâm bệnh thoái hóa thần kinh Đức ở Berlin cho biết. Điều này có thể gây ra các tình trạng lâu dài như viêm thần kinh tủy xương, trong đó mọi người gặp các triệu chứng như mất thị lực và yếu tay chân. Trong một bài đánh giá được công bố vào tháng 5 năm 10, Prüss đã tóm tắt bằng chứng rằng những tự kháng thể này có thể đi qua hàng rào máu não và góp phần gây ra các rối loạn thần kinh từ suy giảm trí nhớ đến rối loạn tâm thần.

Con đường này cũng có thể hoạt động trong COVID-19. Trong một nghiên cứu được công bố năm ngoái, Prüss và các đồng nghiệp của ông đã phân lập các kháng thể chống lại SARS-CoV-2 từ người và tìm thấy một kháng thể có thể bảo vệ chuột lang khỏi bị nhiễm trùng và tổn thương phổi. Mục đích là tạo ra các phương pháp điều trị mới. Nhưng các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng một số kháng thể có thể liên kết với mô não, cho thấy rằng chúng có thể làm hỏng mô não. Prüss cho biết: “Chúng tôi hiện đang cố gắng chứng minh điều đó trên lâm sàng và thực nghiệm.”

Trong bài báo thứ hai, được xuất bản trực tuyến vào tháng 12 năm ngoái, một nhóm bao gồm Prüss đã nghiên cứu máu và dịch não tủy của 11 người bị bệnh nặng với COVID-19, tất cả đều có các triệu chứng thần kinh. Tất cả các tự kháng thể được sản xuất có khả năng liên kết các tế bào thần kinh. Và có bằng chứng cho thấy việc cho bệnh nhân tiêm globulin miễn dịch, một loại kháng thể khác, để ngăn chặn hoạt động của các tự kháng thể có hại là “khá thành công”, Prüss nói.

Những con đường này – tế bào thần kinh đệm hình sao, pericyte và tự kháng thể – không loại trừ lẫn nhau và có lẽ không phải là con đường duy nhất: có khả năng những người mắc COVID-19 gặp phải các triệu chứng thần kinh vì nhiều lý do. Prüss nói rằng một câu hỏi quan trọng là tỷ lệ các trường hợp do mỗi con đường gây ra là bao nhiêu. Ông nói: “Điều đó sẽ quyết định việc điều trị.”

Nguồn: https://www.nature.com/articles/d41586-021-01693-6

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *