تعطل عدوى SARS-CoV-2 نشاط الدماغ عن طريق ربط الخلايا العصبية معًا

فيروسات مثل SARS-CoV-2 ، الفيروس المسبب لـ COVID-19 ، يمكن أن تؤدي إلى اندماج الخلايا العصبية ، مما يؤدي إلى مشاكل مستمرة في الدماغ ، وفقًا لبحث جديد نُشر اليوم. التقدم العلمي. تقدم هذه الدراسة رؤى جديدة حول الآليات العصبية الكامنة وراء التهابات الدماغ الفيروسية وتأثيرها على الدوائر والوظائف العصبية.

أجرى الباحثون الدراسة للتحقيق في كيفية تأثير الالتهابات الفيروسية على الجهاز العصبي وتسبب أعراض عصبية. ركزوا على فهم الآليات التي يمكن للفيروسات من خلالها إصابة الخلايا العصبية وتغيير وظيفة الدماغ الطبيعية.

“Fusogens هي جزيئات جذابة للغاية ضرورية في كل كائن حي من أجل اندماج الخلايا ، وهي ظاهرة شائعة في العديد من عمليات النمو الطبيعية مثل الإخصاب (اندماج الحيوانات المنوية والبويضة) ، وتشكيل المشيمة (اندماج آلاف الخلايا) ، وأوضح مؤلف الدراسة “تنمية العضلات وغيرها”. ماسيمو أ. هيليارد (تضمين التغريدة) ، أستاذ في مركز كليم جونز لأبحاث الخرف عند كبار السن في معهد كوينزلاند للدماغ وباحث NHMRC.

دودة النيماتودا ج. في بعض الأنواع ، مثل اليجان ، توجد فوسوجينات في الجهاز العصبي وتُستخدم لنحت بعض العرش المتغصنة ، وكذلك تعمل كغراء جزيئي لخياطة الاثنين معًا لإصلاح المحاور المقطوعة أثناء الإصابة. قطع منفصلة معا مرة أخرى. نحن مهتمون بكيفية تنظيم fusogens في الخلايا العصبية ، وفي عام 2020 ، إذا كانت غير منظمة – أي تم التعبير عنها بكميات كبيرة أو في المكان والزمان الخطأ – يمكن أن تتسبب في اندماج الخلايا العصبية.

“بشكل أساسي ، كانت المواد المغذية في أجسامنا وفي الحيوانات الأخرى مشتقة في الأصل من الفيروسات ، لذلك قررنا اختبار الفيروسات فقط مثل SARS-CoV-2 وفيروساتها الفيروسية ، مثل Spike S. قال هيليارد.

لإجراء الدراسة ، استخدم الباحثون أساليب وتقنيات مختلفة. لقد حصلوا على تسلسل الحمض النووي لفيروسات معينة من قاعدة بيانات وصمموا البلازميدات لدراسة البروتينات الفيروسية. قاموا بتنمية أنواع مختلفة من الخلايا في المختبر ، بما في ذلك خلايا الكلى الجنينية البشرية والخلايا العصبية. كما استخدموا نماذج الفئران وعضويات الدماغ المشتقة من الخلايا الجذعية الجنينية البشرية.

في تجاربهم ، أصاب الباحثون الخلايا المستنبتة وعضوية الدماغ بفيروس SARS-CoV-2 ، الذي يسبب COVID-19. درسوا آثار الفيروس على الخلايا العصبية ، بما في ذلك ما إذا كان يتسبب في اندماج الخلايا العصبية وتكوين المخلوقات (خلايا متعددة النوى). كما قاموا بإجراء تغييرات جينية في بعض البروتينات الفيروسية لفهم دورها في العدوى الفيروسية بشكل أفضل.

وجد الباحثون أن فيروس SARS-CoV-2 يمكن أن يصيب الخلايا العصبية ويسبب اندماجًا بين الخلايا المجاورة ، مما يؤدي إلى نقاط الاشتباك العصبي. المخلوط متعدد النوى عبارة عن هياكل تتشكل عندما تندمج العديد من الخلايا ، مما ينتج عنه خلية كبيرة بها العديد من النوى.

قال هيليارد لـ Cypost: “ربما يكون أحد العناصر المدهشة في النتائج التي توصلنا إليها هو أن الخلايا العصبية المتصلة لا تموت”. “بدلاً من ذلك ، يبدأون في العمل بشكل متزامن أو يتوقفون عن العمل تمامًا.”

يسمح هذا الاندماج للفيروسات بالانتشار داخل الخلايا العصبية دون إطلاقها في الفضاء خارج الخلية. تؤدي جزيئات fusogens الفيروسية ، وهي جزيئات تسهل الاندماج ، إلى تغيير دائم في الدوائر العصبية ووظيفتها.

ووفقًا للباحثين ، فإن العديد من الفيروسات تصيب الخلايا في أجزاء أخرى من الجسم ، ولكنها يمكن أن تصيب أيضًا الجهاز العصبي وتسبب مشاكل مماثلة. وقال المؤلف المشارك رامون مارتينيز مارمول في بيان صحفي “هذه الفيروسات تشمل فيروس نقص المناعة البشرية وداء الكلب والتهاب الدماغ الياباني والحصبة وفيروس الهربس البسيط وفيروس زيكا”. “يكشف بحثنا عن آلية جديدة للأحداث العصبية أثناء العدوى الفيروسية. قد يكون هذا سببًا مهمًا للأمراض العصبية والأعراض السريرية التي لم يتم استكشافها بعد.”

وأوضح هيليارد أن “النتيجة المستفادة من دراستنا هي أن الالتهابات الفيروسية تتسبب في ذوبان الخلايا العصبية وتسبب خلل وظيفي لها”. “هذا ، بمفرده ، يمثل آلية عصبية جديدة. وبناءً على نتائجنا ، نتوقع أن تأثير الاندماج العصبي هذا لا يقتصر على فيروس SARS-CoV-2 ، ولكنه يمتد إلى مجموعة متنوعة من الفيروسات الأخرى التي تصيب الدماغ. منع العدوى الفيروسية أمر بالغ الأهمية للحد من هذه الآثار المرضية الجديدة “.

تساهم النتائج في معرفة التسبب في المرض الفيروسي في الدماغ وقد يكون لها آثار على تطوير العلاجات والتدخلات لعدوى الدماغ الفيروسية.

قال هيليارد لـ Cypost: “هذا الاكتشاف يفتح العديد من الأسئلة والتحديات المهمة. أولاً ، هل يمكن اكتشاف الاندماج في أدمغة المرضى؟ سيكون هذا صعبًا في أدمغة متبرع بها بالفعل ، ولكنه غير جراحي في الأشخاص الذين يعيشون لفترة طويلة”.

“ثانيًا ، هل يمكن أن يكون الاندماج قابلاً للانعكاس؟ نعتقد أنه عملية لا رجوع فيها ، لكن ما زلنا لا نملك دليلًا قاطعًا على هذا الجانب. هل يمكن أن تنتشر التجمعات السامة بين الخلايا العصبية من خلال الاندماج ، كما هو موضح في الأمراض التنكسية العصبية؟”

وأضاف هيليارد: “أخيرًا ، كبقايا عدوى سابقة ، نحمل عددًا كبيرًا من الجينات الفيروسية الصامتة في جينومنا ، بما في ذلك تلك التي تشفر fusogens”. “هل إعادة تنشيط هذه الجينات الفيروسية مع ما يترتب على ذلك من اندماج عصبي هو سبب غير مكتشف لأمراض الدماغ؟ أتصور أن السنوات القليلة القادمة ستتميز بنمو حاد في الاهتمام بمجال البيولوجيا والطب ، وسيكون لدينا إجابات للعديد من هذه الأسئلة الرئيسية “.

يذاكر،”تسبب عدوى SARS-CoV-2 والمضخات الفيروسية اندماج الخلايا العصبية والدبقية ، مما يضر بوظيفة الخلايا العصبية.“، بقلم إميليجا روبنسون وجينج ييه تشيو وروميلو لوف وفريديريك إيه مونييه وجوزيبي باليستيريري وكيرستي ر. شورت وياسي تي كاي ولارس إم إيتنر وماسيمو إيه هيليارد.