A COVID fertőzés idegrendszeri hatásai – magyar kutatócsoport legújabb kutatási eredményei
Az alábbi lejátszóban egy rövid részletet hallhatsz. A teljes epizódot a Spotify megnyitása után hallgathatod meg:
Hallgasd meg a teljes epizódot!
A COVID-19-járvány 2019-ben indult útjára és az elmúlt évek alatt világszerte emberek százmillióit fertőzte meg. Bár a járvány 2023-ra lecsengett, a vírus nem tűnt el és sokaknál maradandó egészségügyi károsodásokat okozott. A világjárvány során hamar világossá vált, hogy a fertőzés nemcsak a tüdőt, hanem az idegrendszert is érintheti. Egyre több betegnél jelentkeztek tartós tünetek, például fejfájás, szédülés, memóriazavarok, hangulati ingadozások, idegrendszeri zavarok. Ezek az úgynevezett „hosszú COVID” (long COVID) tünetek, melyek mögött idegrendszeri gyulladások és sejtkárosodások állnak.
Dénes Ádám vezetésével, a HUN-REN Kísérleti Orvostudományi Kutatóintézet (KOKI) Neuroimmunológia Kutatócsoportja nemrég publikálta eredményeit a Nature Neuroscience tudományos szakmai folyóiratban és ezekből kiderül, hogy a vírus miként hagy nyomot az agy működésében még a fertőzés után is. E jelenségek molekuláris hátterét vizsgálták, és nemzetközileg is figyelemre méltó eredményeket értek el.
Mi áll ezeknek a tüneteknek a hátterében?
A kutatócsoport, Dénes Ádám vezetésével – évekkel ezelőtt kezdte el vizsgálni, hogyan befolyásolja a COVID-19 az agy immunfolyamatait. Kutatásuk azt igazolta, hogy a mikroglia sejtek – az agy saját immunsejtjei – kulcsszerepet játszanak a fertőzés idegrendszeri hatásaiban. Ezek a sejtek normál esetben a központi idegrendszer védelmét szolgálják, de ha gyulladás lép fel, akkor a működésük megváltozhat – akár hosszú távon is.
A vizsgálatokhoz COVID-ban elhunyt betegek agyszöveteit hasonlították össze a nem fertőzöttek mintáival. A kutatók speciális mikroszkópos technikákat, génexpressziós vizsgálatokat és mesterséges intelligenciát alkalmaztak, hogy feltérképezzék a COVID-19 által kiváltott változásokat és feldolgozzák ezeket az adatokat.
A legfontosabb megállapítások:
- A vírus ritkán fertőzi meg közvetlenül az idegsejteket, viszont súlyos gyulladásos reakciókat indít el az agy ereiben.
- Az agyi erek falában vírusfehérjéket mutattak ki, és ezzel párhuzamosan sérült a vér-agy gát, amely normál esetben megakadályozza, hogy a vérben keringő káros anyagok bejussanak az agyszövetbe.
- A gyulladt erek körül a mikroglia sejtek tömegesen aktiválódtak, működésük megváltozott vagy elhaltak.
- Ezek a változások különösen súlyosak voltak az agytörzsben, amely a légzés és a keringés szabályozásáért felelős – ez magyarázhatja a fertőzés idején jelentkező súlyos tüneteket is.
- A kutatócsoport egyik legérdekesebb felismerése az volt, hogy a mikroglia sejtek működési zavarához a mitokondriumok – a sejtek energiatermelő szervecskéi – működészavara is hozzájárul. A COVID-19 megváltoztathatja a mitokondriumok működését, ez pedig fokozhatja a gyulladást és a sejtek pusztulását.
Vírus hatására az immunrendszer sejtjei hosszú ideig kórosan aktív maradhatnak. Ez azt jelenti, hogy a szervezetben a már rég megszűnt fertőzés után is fennmaradhatnak azok a gyulladásos folyamatok, amelyek hozzájárulnak a poszt-COVID tünetek kialakulásához. A kutatás eredményei magyarázatot adnak arra, miért lehetnek ezek a tünetek ennyire tartósak és sokrétűek és ezzel új irányokat is nyithatnak a célzott kezelések felé.
A COVID-19 gyulladásos nyomai: molekuláris szintű változások
A kutatók nemcsak a gyulladásos sejtek működését, hanem a molekuláris szintű változásokat is elkezdték vizsgálni az agyban és a gerincvelőben, különösen az gerincvelői folyadékban és egyes agyterületeken jelen lévő fehérjékre fókuszálva. Ezek az úgynevezett proteomikai vizsgálatok, melyek lehetőséget adnak arra, hogy azonosítsák, mely fehérjék viselkednek másként a COVID-19 fertőzés után.
Dénes Ádám kutató szerint két fő célja van az ilyen fehérjemintázatok feltárásának:
- Új terápiás célpontokat találhatnak, amelyek befolyásolják a gyulladásos folyamatokat.
- Új biomarkerek azonosíthatók – ezek olyan specifikus fehérjék, amelyek segíthetnek a poszt-COVID diagnózisában és a betegség súlyosságának megítélésében.
Ez azt jelenti, hogy a jövőben akár a liquorvizsgálattal is megállapítható lehet, milyen mértékben érintette az idegrendszert a COVID és személyre szabott kezelési javaslatokat lehetne adni a betegeknek.
Adatok elemzése a mesterséges intelligencia segítségével
A kutatók számára nagy kihívást jelentett, hogy több száz gyulladásos faktort kellett vizsgálniuk, amelyek ráadásul gyorsan és különbözően változtak. A gyulladás egy rendkívül komplex folyamat, amely során sokféle – nem mindig vírus-specifikus – fehérje is aktiválódik. Ezek értelmezésében a hagyományos módszerekkel nehézségekbe ütköztek, ezért bevetették a mesterséges intelligenciát.
Csikász-Nagy Attila és csapata egy saját fejlesztésű gépi tanulási algoritmussal elemezte az adatokat, amely nemcsak hatékonyabban dolgozta fel az információt, hanem olyan mintázatokat is észlelt, amit az emberi szem „nem látna meg”. Így sikerült összeállítani egy nyolc fehérjéből álló „jelzőcsomagot”, ami kifejezetten a COVID-19-re jellemző gyulladásos választ tükrözi.
E munkában Benkő Szilvia debreceni kutatócsoportja is fontos szerepet vállalt.
Hogyan tovább?
Ha sikerül pontosan meghatározni, hogy mely fehérjék játszanak kulcsszerepet a gyulladásban, akkor a következő lépés a terápiás célpontok fejlesztése. Ez azt jelenti, hogy meg kell vizsgálni:
- Hogyan lehet ezeket a fehérjéket gátolni?
- Lehetséges-e a gyulladásos folyamatokat sejttenyészetben vagy állatkísérletekben befolyásolni?
Ez rendkívül hosszú és összetett folyamat, de elengedhetetlen ahhoz, hogy hatékony poszt-COVID kezelések születhessenek.
Az idegrendszer regenerációja
Bár az idegrendszer károsodását nehéz visszafordítani – mégis van remény: sok poszt-COVID-ban szervedő beteg állapota lassú javulást mutat, köszönhetően az idegrendszer bizonyos fokú regenerációs képességének.
Dénes Ádám kutató szerint az egyik leghatékonyabb, már most is elérhető „terápia” a fizikai aktivitás fenntartása. A mozgás ugyanis csökkentheti a krónikus gyulladást, ami kulcsfontosságú lehet a tünetek enyhítésében. A fizikai aktivitás és a terhelés mértéke minden esetben egyénre szabott módon történjen, mely alkalmazkodik a beteg állapotához és egyéni toleranciájához.
Emellett fontos felismerés az is, hogy a védőoltás akár 27%-kal is csökkentheti a hosszú COVID kialakulásának kockázatát – ezt az Európai Járványügyi Központ adatai támasztották alá.
Eredmények és jövőkép
A járvány egyik nagy tanulsága, hogy a gyulladásos folyamatok az agyban sokkal jelentősebb szerepet játszanak, mint azt korábban feltételezték a kutatók. Ez felértékeli az olyan kutatásokat, amelyek az idegrendszeri betegségek mögött meghúzódó immunológiai mechanizmusokat vizsgálják.
A kutatások jelentősége óriási, ugyanis nemcsak a COVID-19-hez hasonló vírusfertőzések hatását fogjuk jobban megérteni, hanem az egészségügy felkészültebben nézhet szembe a jövő járványaival és az idegrendszeri betegségek kialakulásával kapcsolatban is.
Fotó: Edward Jenner – Pexels.com (illusztráció)
