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COVID

Apr 30, 2023

Una nuova ricerca ha scoperto che virus come quello che causa il COVID-19 possono causare la fusione e il malfunzionamento delle cellule cerebrali. I risultati potrebbero spiegare la “nebbia cerebrale” e altri sintomi neurologici che alcune persone sperimentano in seguito all’infezione da SARS-Cov-2.

È noto che alcuni virus, inclusa la sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2), che causa COVID-19, coinvolgono il cervello e il sistema nervoso infettando le cellule nervose (neuroni).

Alcuni virus non uccidono le cellule ospiti e, invece, causano disfunzioni cerebrali. Il meccanismo con cui lo fanno è compreso nelle cellule non cerebrali: i virus utilizzano molecole specializzate chiamate fusogeni per fondersi ed entrare nelle cellule. I fusogeni dirottano il meccanismo della cellula per produrre più virus che diffondono il virus – e più fusogeni – alle cellule vicine. Ciò che fino ad ora non era chiaro è il modo in cui i fusogeni influenzano le cellule cerebrali.

I ricercatori della Macquarie University di Sydney hanno collaborato con l'Università del Queensland e l'Università di Helsinki, in Finlandia, per esaminare l'effetto che i fusogeni hanno sul cervello. La ricerca si è basata su organoidi cerebrali, "mini-cervelli" coltivati ​​artificialmente che simulano la realtà.

"Riprogrammiamo le cellule staminali umane in cellule cerebrali, compresi i neuroni, e permettiamo loro di assemblarsi in mini-cervelli in una piastra", ha detto Yazi Ke, coautore dello studio.

Alcuni organoidi sono stati infettati con fusogeni virali, incluso SARS-CoV-2, e confrontati con organoidi di controllo non infetti. Hanno scoperto che il virus causava la fusione tra neuroni, tra neuroni e glia e tra glia. Le glia sono cellule non neuronali nel cervello e nel midollo spinale che aiutano a sostenere e proteggere i neuroni.

"Abbiamo scoperto che il COVID-19 fa sì che i neuroni subiscano un processo di fusione cellulare, mai visto prima", ha affermato Massimo Hilliard, uno dei coautori dello studio. "Dopo l'infezione neuronale con SARS-CoV-2, la proteina S del picco diventa presente nei neuroni e, una volta che i neuroni si fondono, non muoiono".

La proteina spike, o proteina S, è una delle caratteristiche biologiche chiave della SARS-CoV-2. Si trova all'esterno del virus, permettendogli di penetrare nelle cellule ospiti e causare infezioni.

Questa fusione senza morte cellulare, dicono i ricercatori, potrebbe spiegare i sintomi neurologici cronici che alcune persone hanno dopo l’infezione da COVID-19, come mal di testa, “nebbia cerebrale”, perdita del gusto e dell’olfatto e stanchezza.

"Secondo l'attuale comprensione di ciò che accade quando un virus entra nel cervello, ci sono due risultati: la morte cellulare o l'infiammazione", ha affermato Ramón Martínez-Mármol, autore principale dello studio. "Ma abbiamo mostrato un terzo possibile risultato, che è la fusione neuronale."

La ricerca rivela un nuovo meccanismo per gli eventi neurologici che seguono un’infezione virale che fornisce una maggiore comprensione degli impatti a lungo termine di COVID-19 e forse di altre condizioni neurologiche.

"Questo studio molto completo può aiutarci a comprendere alcuni dei meccanismi di questo comportamento virale", ha affermato Lars Ittner, uno dei coautori dello studio. "Abbiamo anche avviato un programma di ricerca nel nostro laboratorio per comprendere l'impatto delle infezioni da COVID sul cervello e come questo influisce sulla progressione, sull'esito e persino sull'insorgenza della demenza".

Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Science Advances.

Fonti: Macquarie University, Università del Queensland