Согласно анализу десятков образцов мозга, взятых после вскрытия, тяжелая форма COVID-19 связана с изменениями в мозге, которые наблюдаются в пожилом возрасте.

Анализ выявил изменения активности генов в головном мозге, которые были более значительными у людей с тяжелым течением инфекции SARS-CoV-2, чем у неинфицированных людей, которые находились в отделении интенсивной терапии (ОИТ) или были помещены на аппараты искусственной вентиляции легких для облегчения дыхания – методы лечения, применяемые у многих людей с тяжелой формой COVID-19.

Исследование, опубликованное 5 декабря 2023 года в журнале Nature Aging, пополнило ряд публикаций, посвященных воздействию COVID-19 на мозг. "Оно открывает множество вопросов, которые важны не только для понимания болезни, но и для подготовки общества к тому, какими могут быть последствия пандемии", – говорит невропатолог Марианна Бугиани (Marianna Bugiani) из Медицинских центров Амстердамского университета. – И эти последствия могут быть неясны в течение многих лет".

Воздействие COVID на мозг

Мария Маврикаки (Maria Mavrikaki), нейробиолог из медицинского центра Beth Israel Deaconess Medical Center в Бостоне, штат Массачусетс, приступила к исследованию около двух лет назад, когда увидела препринт, позже опубликованный в виде статьи, где описывалось снижение когнитивных способностей после COVID-19. Она решила проследить, сможет ли она найти изменения в мозге, которые могли бы вызвать эти эффекты.

Она и ее коллеги изучили образцы, взятые из лобной коры – области мозга, тесно связанной с познанием, – 21 человека, у которых на момент смерти была тяжелая форма COVID-19, и одного человека с бессимптомной инфекцией SARS-CoV-2 на момент смерти. Команда сравнила их с образцами 22 человек, у которых не было известно об инфекции SARS-CoV-2. Другая контрольная группа состояла из девяти человек, у которых не было указано об инфекции в истории болезни, но они провели какое-то время на аппарате искусственной вентиляции легких или в отделении интенсивной терапии – вмешательства, которые могут вызвать серьезные побочные эффекты.

Команда обнаружила, что гены, связанные с воспалением и стрессом, были более активны в мозге людей, перенесших тяжелую форму COVID-19, чем в мозге людей из контрольной группы. И наоборот, гены, связанные с познанием и формированием связей между клетками мозга, были менее активны.

Ученые также проанализировали ткани мозга еще 20 неинфицированных людей: 10 человек, которым на момент смерти было 38 лет или меньше, и 10 человек, которым был 71 год или больше. Сравнение показало, что у людей из старшей группы изменения в мозге были похожи на те, что наблюдаются у людей с тяжелой формой COVID-19.

Работа является предварительной и должна быть подтверждена с помощью дополнительных исследований, говорит Даниэль Мартинс-де-Суза (Daniel Martins-de-Souza), возглавляющий направление протеомики в Университете Кампинаса (Бразилия). Однако, по его словам, это информативное исследование, которое в конечном итоге может стать руководством для лечения людей, испытывающих когнитивные трудности после COVID-19.

Эффект воспаления

Маврикаки предполагает, что влияние COVID-19 на активность генов вызвано не вирусной инфильтрацией мозга, а косвенным воспалением. В подтверждение этой версии она и ее коллеги обнаружили, что воздействие на нейроны, выращенные в лабораторных условиях, белков, способствующих воспалению, влияет на активность подмножества генов, связанных со старением.

Но не исключено, что такая реакция может быть вызвана и другими инфекциями, говорит она. Кроме того, в исследовании не удалось полностью проконтролировать ожирение или другие заболевания, которые могут как увеличить шансы человека на развитие тяжелой формы COVID-19, так и вызвать воспалительный процесс, влияющий на экспрессию генов в мозге.

Другой ключевой вопрос заключается в том, связаны ли изменения в экспрессии генов только с тяжелыми случаями COVID-19, или их может вызвать и более легкое заболевание, говорит Бугиани. В марте исследование сотен снимков мозга, собранных в Биобанке Великобритании, показало, что даже легкое заболевание может вызывать изменения в мозге, в том числе повреждение областей, отвечающих за обоняние и вкус.

По словам Бугиани, потребуется время, чтобы определить, являются ли изменения, наблюдаемые в исследовании, временными или остаются надолго. "Продолжительность пандемии уже достаточно велика, чтобы увидеть эти изменения, но недостаточно продолжительна, чтобы установить, являются ли они постоянными, – говорит она. – Мы еще не знаем, каковы будут их реальные последствия".

Хайди Ледфорд и журнал Nature