Znajdź zawartość

COVID-19 wywołuje nie tylko problemy ze strony układu oddechowego. Coraz więcej dowodów wskazuje na to, że pojawia się też stan zapalny naczyń krwionośnych. Ponadto u 30–50 procent osób występują objawy neurologiczne, jak bóle czy zawroty głowy, mdłości i problemy z koncentracją. To zaś sugeruje, że SARS-CoV-2 może mieć wpływ na centralny układ nerwowy. W piśmie Neurobiology of Disease ukazał się właśnie artykuł, którego autorzy – naukowcy z Temple University i Rowan University – donoszą, że białko szczytowe (białko S) koronawirusa może uszkadzać barierę krew-mózg. W wyniku jego działania bariera ta może stać się nieszczelna, przepuszczając do mózgu szkodliwe substancje. Wcześniejsze badania wykazały, że SARS-CoV-2 infekuje komórki gospodarza przyłączając się za pomocą białka szczytowego do enzymu konwertującego angiotensynę 2 (ACE2), obecnego na powierzchni komórek gospodarza, mówi profesor Servio H. Ramirez, główny autor najnowszych badań. ACE2 jest obecny na powierzchni komórek śródbłonka wyściełających naczynia krwionośne. Jako, że ACE2 to główny cel, za pomocą którego SARS-CoV-2 przyczepia się do komórek w płucach i naczyniach krwionośnych innych organów, tkanki położone za tymi naczyniami krwionośnymi, które otrzymują krew od naczyń, do których przyczepił się wirus, mogą być przez wirusa uszkodzone, dodaje Ramirez. Zespół Ramireza postanowił przyjrzeć się ACE2 w naczyniach krwionośnych mózgu. Naukowcy poszukiwali tego enzymu w tkance mózgowej osób zmarłych, zarówno takich, którzy byli zdrowi, jak i takich, którzy cierpieli na nadciśnienie i demencję. Analizy wykazały, że do ekspresji ACE2 dochodzi w naczyniach krwionośnych kory czołowej i że ekspresja ta jest znacząco wyższa u osób, które miały nadciśnienie lub demencję. Po tym odkryciu uczeni chcieli chcieli sprawdzić, jaki wpływ białko S wirusa SARS-CoV-2 może mieć na komórki śródbłonka naczyń krwionośnych mózgu. Badania prowadzono na kulturach komórek w laboratorium. Okazało się, że wprowadzenie do kultury komórek białka S, szczególnie zaś podjednostki S1 wiążącej receptor, prowadziło do znaczących zmian funkcjonowania wyściółki, przez co częściowo traciła ona swoją integralność. Jakby tego było mało zdobyto też dowody, że podjednostka S2, która łączy się z błoną komórkową, ma bezpośredni wpływ na funkcjonowanie bariery krew-mózg. To ma olbrzymie znaczenie, gdyż w przeciwieństwie do podjednostki S1, podjednostka S2 nie wiąże się z ACE2, co oznacza, że może ona uszkadzać barierę krew-mózg niezależnie od obecności ACE2, wyjaśnia doktor Tetyana Buzhdygan. Naukowcy, chcąc potwierdzić swoje spostrzeżenia, stworzyli specjalne konstrukcje tkankowe, imitujące naczynia krwionośne w mózgu. To pozwoliło im na odtworzenie przepływu krwi oraz sił działających na naczynia w czasie codziennego funkcjonowania. Eksperymenty potwierdziły, że przyłączenie podjednostki S1 zwiększyło przepuszczalność tak skonstruowanych naczyń. Nasze badania potwierdzają, że SARS-CoV-2 lub jego białko S krążące we krwi może destabilizować barierę krew-mózg. Zmiana funkcjonowania tej bariery, której zadaniem jest niedopuszczenie, by szkodliwe substancje przeniknęły do mózgu, zwiększa prawdopodobieństwo pojawienia się takich substancji w mózgu, co wyjaśnia objawy neurologiczne obserwowane u chorych na COVID-19, stwierdza Ramirez. Nie wiadomo, czy infekcja SARS-CoV-2 może nieść ze sobą długotrwałe skutki neurologiczne. Dotychczas nie znaleziono dowodów, by wirus wnikał do komórek mózgu. Dlatego też zespół Ramireza ma zamiar teraz z jednej strony poszukać śladów wirusa w różnych regionach mózgów zmarłych osób, z drugiej zaś chce sprawdzić, czy SARS-CoV-2 jest zdolny do zarażania komórek układu nerwowego. « powrót do artykułu

Kannabidiol (CBD), pozbawiony psychoaktywnego działania składnik konopi, może być koniem trojańskim, który pomoże dostarczyć leki do mózgu. Bariera krew-mózg (BKM) to fizyczna bariera pomiędzy naczyniami krwionośnymi a tkanką nerwową, która ma chronić układ nerwowy przed szkodliwymi czynnikami. Wybiórczo przepuszcza ona jednak pewne substancje, np. glukozę, aminokwasy czy neuroprzekaźniki. Będące neuroprzekaźnikami endokannabinoidy wiążą się z receptorami kannabinoidowymi BKM, a receptory pomagają transportować cząsteczki przez barierę do mózgu. Zespół Any Torres-Suárez z Uniwersytetu Madryckiego postanowił wykorzystać ten system, by przemycić nanonośniki leków do mózgów myszy. By tego dokonać, naukowcy przyłączyli CBD, który przypomina endokannabinoidy wytwarzane zarówno przez myszy, jak i przez ludzi, do zewnętrznej powierzchni lipidowych nanokapsułek. Zamiast jednak wypełnić nanokapsułki lekiem, autorzy artykułu z pisma Molecular Pharmaceutics posłużyli się fluorescencyjnym związkiem, umożliwiającym śledzenie przebiegu zdarzeń. Podczas eksperymentów z ludzkimi komórkami modelującym BKM naukowcy odkryli, że z prezentującymi CDB nanonośnikami przechodziło przez nie więcej fluorescencyjnej substancji niż przy podobnej wielkości nanonośnikach bez kannabidiolu. Podobne zjawiska zaobserwowano u zdrowych myszy. Po iniekcji nanokapsułki z CBD dostarczały do mózgu ok. 2,5-krotnie więcej fluorescencyjnego związku. « powrót do artykułu

Drożdżak bielnik biały (Candida albicans) może pokonywać barierę krew-mózg myszy i wyzwalać odpowiedź zapalną, która skutkuje tworzeniem struktur ziarniniakowych oraz czasowymi łagodnymi problemami pamięciowymi. Co istotne, ziarniniaki mają wspólne cechy z blaszkami występującymi w chorobie Alzheimera (ChA), co uzasadnia prowadzenie badań nad długofalowymi neurologicznymi konsekwencjami przetrwałego zakażenia C. albicans. Obserwacje kliniczne pokazują, że grzyby stają się coraz częstszą przyczyną chorób alergicznych górnych dróg oddechowych, np. astmy, czy [...] posocznicy - podkreśla dr David B. Corry z Baylor College of Medicine. Corry dodaje, że infekcje grzybami, które powodują choroby alergiczne dróg oddechowych i sepsę, powiązano z kolei z podwyższonym ryzykiem demencji na późniejszych etapach życia. Te obserwacje sprawiły, że zaczęliśmy badać możliwość, że grzyby wywołują zakażenie mózgu. Gdyby hipoteza ta się potwierdziła, chcieliśmy ocenić skutki takiej infekcji. Na początku Amerykanie wyhodowali myszy z zakażeniem grzybiczym o małym nasileniu. Autorzy publikacji z pisma Nature Communications testowali różne dawki; ostatecznie pozostali przy pojedynczej dawce 25 tys. C. albicans. Grzyby wstrzykiwano do krwiobiegu. Okazało się, że bielniki pokonywały barierę krew-mózg. Sądziliśmy, że drożdżaki nie mogą się dostawać do mózgu, ale to nieprawda. W mózgu grzyby pobudzały aktywność mikrogleju, czyli rezydentnych komórek odpornościowych. Poza tym bielniki aktywowały czynnik transkrypcyjny NF-κB oraz indukowały produkcję cytokin prozapalnych: interleukin IL-1β i IL-6 oraz czynnika martwicy nowotworu (ang. tumor necrosis factor, TNF). Ostatecznie przez nasiloną aktywność fagocytującą i przeciwgrzybiczą mikrogleju (BV-2) dochodziło do uwięzienia drożdżaków w ziarniniakach. Nazwaliśmy je indukowanymi grzybami ziarniniakami glejowymi, w skrócie FIGG [od ang. fungus-induced glial granuloma]. Naukowcy badali pamięć myszy zakażonych i niezakażonych C. albicans. Okazało się, że chore gryzonie miały upośledzoną pamięć przestrzenną. Zaburzenia ustępowały po wyeliminowaniu infekcji. Choć generalnie myszy radziły sobie z zakażeniem w ciągu ok. 10 dni, mikroglej pozostawał aktywny i FIGG utrzymywały się dużo dłużej, bo co najmniej do 21. dnia. Co ciekawe, gdy FIGG się uformowały, na ich peryferiach akumulowały się prekursorowe białka amyloidu (APP), a sam beta-amyloid nadbudowywał się wokół komórek drożdżaków w centrum FIGG. Te wyniki sugerują, że rola spełniana przez grzyby w ludzkich chorobach może znacznie wykraczać poza choroby alergiczne i sepsę. Zaczęliśmy rozważać możliwość, że pewnych przypadkach grzyby są zaangażowane w rozwój przewlekłych zaburzeń neurodegeneracyjnych, np. ChA, choroby Parkinsona i stwardnienia rozsianego. Aktualnie badamy tę możliwość. « powrót do artykułu

Syntetyczny drobnocząsteczkowy związek KHS101 zaburza metabolizm komórek glejaka wielopostaciowego i doprowadza do ich autofagii. Glejak wielopostaciowy to najczęściej występujący pierwotny guz ośrodkowego układu nerwowego. Wskaźnik 5-letniego przeżycia wynosi poniżej 5%. Kiedy zaczęliśmy badania, sądziliśmy, że KHS101 może spowolnić wzrost glejaka. Byliśmy [więc] zaskoczeni, gdy stwierdziliśmy, że po wystawieniu na jego działanie komórki guza zasadniczo podlegają autodestrukcji - opowiada dr Heiko Wurdak z Uniwersytetu w Leeds. Naukowcy z międzynarodowego zespołu mają nadzieję, że ich ustalenia utorują drogę nowym lekom, które pewnego dnia pomogą wydłużyć życie pacjentów. Badania pokazały, że KHS101 zaburza mitochondria i metabolizm komórek nowotworu. Tym samym wyłącza dostawy energii i prowadzi do ich autodestrukcji. Eksperymenty zademonstrowały, że u myszy z przeszczepionymi od ludzi komórkami glejaka KHS101 pokonuje barierę krew-mózg (BKM) i o ok. 50% zmniejsza wzrost guza, co prowadzi do wzrostu przeżywalności (porównań dokonywano do gryzoni, którym podawano placebo). Co ważne, terapia nie szkodziła zdrowym komórkom. Efekt cytotoksyczny jest wywierany przez zaburzenie mitochondrialnego białka opiekuńczego HSPD1 (ang. heat shock protein family D member 1). Zaobserwowano, że w komórkach glejaka KHS101 sprzyja agregacji białek regulujących integralność mitochondriów i metabolizm energii. Autorzy raportu z pisma Science Translational Medicine oceniali także skuteczność KHS101 w odniesieniu do różnych profili genetycznych komórek w obrębie guza i guzów różnych pacjentów. Okazało się, że wszystkie linie komórek glejaka reagowały na leczenie. « powrót do artykułu