Все больше и больше исследований показывают когнитивные эффекты COVID-19. Аморнрат Пхучом / Getty Images

Из всех пугающих способов воздействия вируса SARS-COV-2 на организм одним из наиболее коварных является воздействие COVID-19 на мозг.

Теперь ясно, что многие пациенты, страдающие COVID-19, проявляют неврологические симптомы, начиная с потеря обоняния, делирий, повышенный риск инсульта. Есть также более длительные последствия для мозга, в том числе: миалгический энцефаломиелит / синдром хронической усталости и Синдром Гийена-Барре.

Эти эффекты могут быть вызваны прямым вирусным заражением ткани головного мозга. Но растущие данные свидетельствуют о том, что дополнительные косвенные действия вызванные вирусной инфекцией эпителиальных клеток и сердечно-сосудистой системы или через иммунную систему и воспаление, способствуют стойким неврологическим изменениям после COVID-19.

Я нейробиолог специализируется на том, как формируются воспоминания, роли иммунных клеток в головном мозге и как постоянно нарушается память после болезни и активации иммунной системы. Изучая появляющуюся научную литературу, я задаюсь вопросом: возникнет ли в будущем волна дефицита памяти, когнитивного спада и деменции, связанная с COVID-19?

Иммунная система и мозг

Многие симптомы, которые мы приписываем инфекции, на самом деле связаны с защитными реакциями иммунной системы. Насморк во время простуды - это не прямое действие вируса, а результат реакции иммунной системы на вирус простуды. Это также верно, когда дело касается плохого самочувствия. Общее недомогание, усталость, лихорадка и социальная изоляция вызваны активацией специализированных иммунных клеток в головном мозге, называемых нейроиммунными клетками, и сигналами в головном мозге.

Эти изменения в мозге и поведении, хотя и раздражают нашу повседневную жизнь, очень адаптивны и чрезвычайно полезны. Отдыхая, вы позволяете требующему энергии иммунному ответу делать свое дело. Лихорадка делает организм менее восприимчивым к вирусам и повышает эффективность иммунной системы. Социальная изоляция может помочь уменьшить распространение вируса.

Помимо изменения поведения и регулирования физиологических реакций во время болезни, специализированная иммунная система головного мозга также играет ряд других ролей. Недавно стало ясно, что нейроиммунные клетки, которые находятся в соединениях между клетками мозга (синапсами), который дать энергию и незначительное количество воспалительных сигналов, необходимы для нормального формирования памяти.

К сожалению, это также дает возможность таких заболеваний, как COVID-19, вызывать как острые неврологические симптомы, так и длительные проблемы в мозгу.

Микроглия - это специализированные иммунные клетки головного мозга. В здоровом состоянии они используют свои руки для проверки окружающей среды. Во время иммунного ответа микроглия меняет форму, поглощая патогены. Но они также могут повредить нейроны и их связи, хранящие память. ХУАН ГЭРТНЕР / НАУЧНАЯ ФОТОБИБЛИОТЕКА / Getty Images

Во время болезни и воспаления специализированные иммунные клетки в головном мозге активируются, извергая огромное количество воспалительных сигналов и изменяя то, как они общаются с нейронами. Для одного типа клеток, микроглии, это означает изменение формы, удаление тонких рук и превращение их в пятнистые, подвижные клетки, которые окружают на своем пути потенциальных патогенов или клеточный мусор. Но при этом они также разрушают и съесть нейронные связи, которые так важны для хранения памяти.

Другой тип нейроиммунных клеток называется астроцитом, обычно оборачивается вокруг соединения между нейронами во время активации, вызванной болезнью, и сбрасывает воспалительные сигналы на эти соединения, эффективно предотвращая изменения в связях между нейронами, хранящими воспоминания.

Поскольку COVID-19 включает массовый выброс воспалительных сигналов, мне особенно интересно влияние этого заболевания на память. Это потому, что есть как краткосрочные эффекты на познание (делирий), так и возможность долгосрочных изменений в памяти, внимании и познании. Также есть повышенный риск когнитивного снижения и деменции, включая болезнь Альцгеймера, при старении.

Как воспаление оказывает долгосрочное влияние на память?

Если активация нейроиммунных клеток ограничена продолжительностью болезни, тогда как воспаление может вызвать длительный дефицит памяти или увеличить риск когнитивного спада?

И мозг, и иммунная система специально эволюционировали, чтобы меняться в результате опыта, чтобы нейтрализовать опасность и максимизировать выживаемость. В мозге изменения в связях между нейронами позволяют нам хранить воспоминания и быстро изменять поведение, чтобы избежать угрозы, найти пищу или социальные возможности. Иммунная система эволюционировала для тонкой настройки воспалительного ответа и выработки антител против ранее встреченных патогенов.

Тем не менее, длительные изменения в мозге после болезни также тесно связаны с повышенным риском возрастного снижения когнитивных функций и болезни Альцгеймера. Деструктивное и разрушительное действие нейроиммунных клеток и воспалительных сигналов может привести к необратимому ухудшению памяти. Это может произойти через необратимое повреждение нейронных связей или самих нейронов а также через больше тонкие изменения в том, как функционируют нейроны.

Потенциальная связь между COVID-19 и стойкими последствиями для памяти основана на наблюдениях за другими заболеваниями. Например, многие пациенты, выздоравливающие после сердечный приступ или операция шунтирования отчет длительный когнитивные нарушения, которые усиливаются с возрастом.

Еще одно серьезное заболевание с аналогичными когнитивными осложнениями - это сепсис - полиорганная дисфункция, вызванная воспалением. На животных моделях этих заболеваний мы также наблюдаем нарушения памяти и изменения нейроиммунных и нейрональных функций, которые сохраняются через несколько недель и месяцев после болезни.

Даже легкое воспаление, включая хронический стресс, в настоящее время признаны факторами риска деменции и снижения когнитивных функций при старении.

В моей собственной лаборатории я и мои коллеги также наблюдали, что даже без бактериальной или вирусной инфекции включение воспалительного сигнала в течение короткого периода времени приводит к длительные изменения функции нейронов в областях мозга, связанных с памятью и нарушения памяти.

Увеличивает ли COVID-19 риск снижения когнитивных функций?

Пройдет много лет, прежде чем мы узнаем, вызывает ли инфекция COVID-19 повышенный риск снижения когнитивных функций или болезни Альцгеймера. Но этот риск можно уменьшить или уменьшить с помощью профилактики и лечения COVID-19.

Профилактика и лечение зависят от способности уменьшить тяжесть и продолжительность болезни и воспаления. Интересно то, что очень новое исследование показывает, что обычные вакцины, в том числе вакцины против гриппа и пневмонии, могут снизить риск болезни Альцгеймера.

Кроме того, некоторые новые методы лечения COVID-19 - это препараты, которые подавить чрезмерную иммунную активацию и воспалительное состояние. Потенциально, эти методы лечения также уменьшат воздействие воспаления на мозг и уменьшат его влияние на здоровье мозга в долгосрочной перспективе.

COVID-19 будет продолжать оказывать влияние на здоровье и благополучие еще долго после того, как пандемия закончится. Таким образом, крайне важно продолжить оценку влияния болезни COVID-19 на уязвимость к снижению когнитивных функций и деменции в будущем.

Поступая таким образом, исследователи, вероятно, получат новое критическое представление о роли воспаления на протяжении всей жизни в возрастном когнитивном снижении. Это поможет в разработке более эффективных стратегий профилактики и лечения этих изнурительных заболеваний.

Об авторе

Натали К. Тронсон, доцент психологии, Мичиганский университет

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.

Похожие книги:

Тело ведет счет: мозг, разум и тело в исцелении травмы

Бессель ван дер Колк

Эта книга исследует связи между травмой и физическим и психическим здоровьем, предлагая идеи и стратегии для исцеления и восстановления.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Дыхание: новая наука об утерянном искусстве

Джеймс Нестор

Эта книга исследует науку и практику дыхания, предлагая идеи и методы для улучшения физического и психического здоровья.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Парадокс растений: скрытые опасности «здоровой» пищи, вызывающие болезни и увеличение веса

Стивен Р. Гандри

Эта книга исследует связи между диетой, здоровьем и болезнями, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Код иммунитета: новая парадигма настоящего здоровья и радикального омоложения

Джоэл Грин

Эта книга предлагает новый взгляд на здоровье и иммунитет, опираясь на принципы эпигенетики и предлагая идеи и стратегии для оптимизации здоровья и старения.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа

Полное руководство по голоданию: исцелите свое тело с помощью прерывистого, чередующегося и длительного голодания

д-р Джейсон Фанг и Джимми Мур

Эта книга исследует науку и практику голодания, предлагая идеи и стратегии для улучшения общего состояния здоровья и хорошего самочувствия.

Нажмите для получения дополнительной информации или для заказа