COVID-19 pode infectar neurônios dopaminérgicos

resumo: Um novo estudo revela que o SARS-CoV-2 pode infectar neurônios dopaminérgicos, o que pode estar ligado a sintomas de Covid de longo prazo, como confusão mental e depressão. A pesquisa mostra que esses neurônios entram em estado senescente, param de funcionar e causam inflamação. Esta descoberta foi inesperada, pois o estudo inicialmente pretendia compreender como diferentes tipos de células respondiam ao vírus, mas encontrou esta via única apenas em neurónios dopaminérgicos.

Principais fatos:

  1. Aproximadamente 5% dos neurônios dopaminérgicos podem ser infectados pelo SARS-CoV-2, levando à senescência e inflamação, o que pode contribuir para sintomas neurológicos em casos longos de Covid.
  2. A pesquisa utilizou células-tronco humanas para gerar diferentes tipos de células e descobriu que apenas os neurônios dopaminérgicos ativam o caminho do envelhecimento quando lesionados.
  3. Três medicamentos – riluzol, metformina e imatinibe – foram identificados como potenciais protetores contra a infecção por SARS-CoV-2 em neurônios dopaminérgicos.

fonte: Universidade Weill Cornell

O vírus SARS-CoV-2, que causa a Covid-19, pode infectar neurônios dopaminérgicos no cérebro e levar à senescência – quando a célula perde a capacidade de crescer e se dividir, de acordo com um novo estudo.

Pesquisadores da Weill Cornell Medicine, do Memorial Sloan Kettering Cancer Center e do Vagelos College of Physicians and Surgeons da Universidade de Columbia sugerem que pesquisas adicionais sobre essa descoberta podem lançar luz sobre os sintomas neurológicos associados à Covid longa, como confusão mental, letargia e depressão.

O tecido corado do mesencéfalo de um paciente com COVID-19 mostra DNA nos núcleos das células (azul), neurônios dopaminérgicos (verde) e alfa-sinucleína fosforilada (vermelho). Crédito: Liu Liu Yang

Resultados publicados em Célula tronco Em 17 de janeiro, ele mostrou que neurônios dopaminérgicos infectados pelo vírus SARS-CoV-2 param de funcionar e enviam sinais químicos que causam inflamação. Normalmente, esses neurônios produzem dopamina, um neurotransmissor que desempenha um papel nas sensações de prazer, motivação, memória, sono e movimento. Danos a esses neurônios também estão associados à doença de Parkinson.

“Este projeto teve como objetivo investigar como diferentes tipos de células em diferentes órgãos respondem à infecção por SARS-CoV-2. Testamos células pulmonares e cardíacas”, disse o pesquisador principal, Dr. Xueping Chen, diretor do Centro de Saúde Genômica e Kelts. Professor de cirurgia da família e membro da equipe de pesquisa. “E células beta pancreáticas, mas a via do envelhecimento só é ativada em neurônios dopaminérgicos.” Instituto Hartmann para Regeneração Terapêutica de Órgãos no Weill Cornell Medical College. “Este foi um resultado completamente inesperado. “

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Determine como o SARS-CoV-2 afeta diferentes células

Anteriormente, o Dr. Chen liderou esforços para gerar vários tipos de células a partir de células-tronco humanas e as testou para ver quais poderiam estar infectadas pelo vírus SARS-CoV-2. Isso permitiu aos pesquisadores avaliar a variedade de tecidos que podem ser infectados durante a Covid, que apresenta uma variedade de sintomas em diferentes pacientes. Eles também estudaram amostras de autópsia de pacientes infectados com o vírus para confirmar suas observações em células cultivadas em laboratório.

Surpreendentemente, descobriram que uma pequena percentagem de neurónios dopaminérgicos expostos ao SARS-CoV-2 foram infectados, aproximadamente cinco por cento. “A taxa de infecção dos neurônios dopaminérgicos não é tão alta quanto a das células pulmonares, o principal alvo do vírus, mas mesmo um pequeno grupo de células infectadas pode ter um impacto grave”, disse o Dr.

Curiosamente, nem todos os tipos de neurônios eram suscetíveis à infecção viral. Os investigadores observaram que os neurónios corticais não eram permissivos à infecção por SARS-CoV-2 em condições experimentais idênticas.

Protegendo neurônios dopaminérgicos

Neste artigo, os pesquisadores usaram perfis transcricionais para determinar como a infecção por SARS-CoV-2 modifica a atividade genética e as mudanças resultantes no comportamento das células. “Descobrimos que apenas as células dopaminérgicas tinham a via do envelhecimento ativada”, disse o Dr. Chen. Em total contraste, os genes na via da senescência não foram significativamente ativados em organoides pulmonares, células pancreáticas, organoides hepáticos ou células cardíacas infectadas com SARS-CoV-2.

Os pesquisadores descobriram que as assinaturas genéticas – o padrão único de atividade genética – dos neurônios dopaminérgicos infectados cultivados em laboratório e dos neurônios dopaminérgicos das amostras de autópsia do coronavírus eram as mesmas. Isso incluiu genes que desencadearam sinais químicos de inflamação.

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Em seguida, procuraram formas de proteger os neurônios para reduzir o risco de defeitos neurológicos quando um paciente é infectado pelo vírus.

Os pesquisadores testaram medicamentos já comercializados para diferentes condições para encontrar um que prevenisse a infecção por SARS-CoV-2 ou evitasse o envelhecimento dos neurônios dopaminérgicos afetados.

A triagem identificou três medicamentos que bloquearam a infecção por SARS-CoV-2 e, assim, impediram o envelhecimento das células dopaminérgicas: riluzol (trata a esclerose lateral amiotrófica ou doença de Lou Gehrig), metformina (trata diabetes) e imatinibe (trata câncer). Mais estudos sobre esses medicamentos podem levar a uma forma de impedir que o vírus ataque o cérebro.

Embora a maioria das pessoas seja exposta ao coronavírus, apenas alguns indivíduos serão afetados, pois há muitos fatores envolvidos no risco de desenvolver sintomas neurológicos, incluindo a gravidade da doença e a genética. Estudos populacionais humanos exploram ainda mais esse aspecto.

Embora o significado clínico destas descobertas permaneça obscuro, dado que o envelhecimento dos neurónios dopaminérgicos é uma característica da doença de Parkinson, os investigadores sugerem que os pacientes com coronavírus devem ser monitorizados durante um período prolongado para um risco aumentado de desenvolver sintomas relacionados com a doença de Parkinson. Até o momento, os sintomas da doença de Parkinson não foram relatados em excesso em estudos populacionais.

Este estudo foi uma colaboração com o Dr. Lorenz Studer, diretor do Centro de Biologia de Células-Tronco do Memorial Sloan Kettering Cancer Center; Dr.David D. Ele, Clyde '56 e Helen Wu Professor de Medicina na Faculdade de Médicos e Cirurgiões Vagelos da Universidade de Columbia; e Dr. Robert Schwartz, professor assistente de medicina na Divisão de Gastroenterologia e Hepatologia, membro do Centro de Câncer Sandra e Edward Meyer do Weill Cornell Medical College e hepatologista do NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.

Sobre pesquisas em neurociência e notícias sobre COVID-19

autor: Bárbara Prempeh
fonte: Universidade Weill Cornell
comunicação: Barbara Prempeh – Universidade Weill Cornell
foto: A imagem é atribuída a Liuliu Yang

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Pesquisa original: Acesso livre.
A infecção por SARS-CoV-2 causa senescência de neurônios dopaminérgicos“Por Xuebing Chen et al. Célula tronco


um resumo

A infecção por SARS-CoV-2 causa senescência de neurônios dopaminérgicos

Destaques

  • Neurônios DA derivados de hPSC são suscetíveis à infecção por SARS-CoV-2
  • A infecção por SARS-CoV-2 de neurônios DA desencadeia uma resposta de senescência celular
  • Vários medicamentos aprovados pela FDA foram identificados para resgatar neurônios DA envelhecidos
  • A senescência celular foi encontrada no tecido da substância negra em pacientes com COVID-19

resumo

Pacientes com COVID-19 geralmente apresentam sinais de disfunção do sistema nervoso central e/ou do sistema nervoso periférico. Aqui mostramos que os neurônios dopaminérgicos mesencéfalos (DA) derivados de células-tronco pluripotentes humanas (hPSCs) são seletivamente suscetíveis e tolerantes à infecção por coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2).

A infecção por SARS-CoV-2 de neurônios DA desencadeia uma resposta inflamatória e de senescência celular. A triagem de alto rendimento em neurônios DA derivados de hPSC identificou vários medicamentos aprovados pela FDA que podem resgatar o fenótipo de senescência celular, prevenindo a infecção por SARS-CoV-2.

Também identificamos uma assinatura inflamatória e celular de senescência e baixos níveis de transcritos de SARS-CoV-2 em tecido de substância negra humana de pacientes com COVID-19. Além disso, observamos diminuição do número de neurônios melanina + e tirosina-hidroxilase (TH) + DA e fibras neuronais em um grupo de pacientes graves com COVID-19.

Nossas descobertas demonstram que os neurônios DA derivados de hPSC são vulneráveis ​​ao SARS-CoV-2, identificam candidatos a medicamentos neuroprotetores para pacientes com COVID-19 e indicam a necessidade de monitoramento cuidadoso e de longo prazo de problemas neurológicos em pacientes com COVID-19.

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