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.

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. “

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.

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

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

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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.