Un estudio analizó cómo el SARS-CoV-2 penetra en el sistema nervioso central

El coronavirus causa una enfermedad respiratoria pandémica, además de eventos tromboembólicos en todo el cuerpo, incluido el sistema nervioso central (SNC). Existe una creciente evidencia de que no solo afecta el tracto respiratorio y que al llegar al SNC, deviene en síntomas neurológicos como pérdida del olfato y el gusto, dolor de cabeza, fatiga, náuseas y vómitos en más de un tercio de las personas con COVID-19.

Además, se han notificado enfermedades cerebrovasculares agudas y alteración de la conciencia. Si bien estudios recientes han descrito la presencia de ARN viral en el cerebro y el líquido cefalorraquídeo, no han tenido pruebas de una infección genuina por SARS-CoV-2. Por lo tanto, no se ha realizado un análisis sistemático de cerebros de autopsias y tejidos periféricos destinados a comprender el puerto de entrada y distribución del SARS-CoV-2 dentro del SNC

Usando muestras de tejido post mortem, un equipo liderado por Jenny Meinhardt, profesional del Departamento de Neuropatología, Charité Universitätsmedizin Berlin, ha estudiado los mecanismos por los cuales el coronavirus nuevo puede alcanzar los cerebros de pacientes con COVID-19, y cómo el sistema inmune responde al virus una vez que lo hace. Los resultados, que muestran coinciden en que entra en el cerebro vía las células nerviosas en la mucosa olfativa. Por primera vez, los investigadores han podido producir imágenes del microscopio electrónico de las partículas intactas del coronavirus dentro de la mucosa olfativa.

Se huele mejor

Ahora se reconoce que COVID-19 no es una enfermedad puramente respiratoria. Además de afectar a los pulmones, puede atacar al sistema cardiovascular, al aparato gastrointestinal y el sistema nervioso central. Más de uno en tres personas presentan, en promedio, síntomas neurológicos a partir del COVID-19 tales como disminución o cambio del sentido del olfato o gusto, dolores de cabeza, fatiga, vértigos, y náusea. En algunos pacientes, la enfermedad puede incluso dar lugar otras condiciones serias.

Hasta ahora, los investigadores habían sospechado que estas manifestaciones se deben a que el virus infecta las células específicas al cerebro. ¿Pero cómo SARS-CoV-2 consigue allí? Como parte de esta investigación, un equipo multidisciplinario: neuropatología, patología, forense, virología y cuidado clínico estudiaron muestras de tejido a partir de 33 pacientes (con una edad promedio de72) que habían muerto en Charité o el centro médico Göttingen de la universidad después de contratar COVID-19. Usando la última tecnología, los investigadores analizaron las muestras recogidas de la mucosa olfativa de los pacientes difuntos y a partir de cuatro diversas regiones del cerebro.

Las personas proporcionaron pruebas del virus en diversas estructuras neuroanatomical que conectan los aros, la boca y la nariz con el tronco del encéfalo. La mucosa olfativa reveló la carga viral más alta. Usando manchas de óxido especiales del tejido, los investigadores podían producir las primeras imágenes de la microscopía electrónica de las partículas intactas del coronavirus dentro de la mucosa olfativa. Éstas eran células nerviosas encontradas del interior y en los procesos que extendían de las células (epiteliales).

“Estos datos consolidan la noción que SARS-CoV-2 puede utilizar la mucosa olfativa como puerta de entrada en el cerebro”-indica Frank Heppner, otro de los especialistas de la investigación. Esto también se confirma por la proximidad anatómica cercana de células, de vasos sanguíneos y de células nerviosas de la mucosa en el área.

El camino del olfato

“Una vez dentro de la mucosa olfativa, el virus aparece utilizar conexiones neuroanatomical, tales como el nervio olfativo, para alcanzar el cerebro. Es importante destacar, sin embargo, que los pacientes COVID-19 implicados en este estudio tenían enfermedad severa, perteneciendo a ese pequeño grupo de los pacientes en quienes la enfermedad resulta fatal. No es necesariamente posible, por lo tanto, transferir los resultados de nuestro estudio a los casos con enfermedad leve o moderada”, afirmó Heppner.

Sigue habiendo dudas sobre la manera en que el virus se conecta con las células nerviosas. “Nuestros datos sugieren que el virus se mueve desde la célula mucosa a la célula nerviosa para alcanzar el cerebro”, explican al Dr. Radbruch. Ella agrega: “Es probable, sin embargo, que el virus también está transportado vía los vasos sanguíneos, pues las pruebas del virus también fueron encontradas en las paredes de los vasos sanguíneos en el cerebro”. El SARS-CoV-2 está lejos del único virus capaz de alcanzar el cerebro vía ciertas rutas. “Otros ejemplos incluyen el virus del herpes simple y el virus de rabia,” explica Helena Radbruch, otra de las doctoras presentes en el documento.

Los investigadores también estudiaron la manera por la cual el sistema inmune responde a la infección con SARS-CoV-2. Además de encontrar pruebas de células inmunes activadas en el cerebro y en la mucosa olfativa, descubrieron rastros inmunes de estas células en el líquido cerebral. En algunos de los casos estudiados, también detectaron daño tisular causado por el recorrido como resultado del thromboembolism (es decir la obstrucción de un vaso sanguíneo por un coágulo de sangre).

“En los aros, la presencia de SARS-CoV-2 en células nerviosas de la mucosa olfativa ofrece una buena explicación para los síntomas neurológicos encontrados en los pacientes enfermos, tales como una baja del sentido del olfato o el gusto -explica Heppner-. También encontramos SARS-CoV-2 en las áreas del cerebro que controlan funciones vitales, tales como la respiración. No puede descartarse que, en pacientes con COVID-19 severo, la presencia del virus en estas áreas del cerebro tendría un impacto de la exacerbación en la función respiratoria, agregando a los problemas de respiración debido a la infección SARS-CoV-2 de los pulmones. Problemas similares pudieron presentarse en relación a la función cardiovascular”, concluyeron.

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