El virus COVID infecta las neuronas e induce inflamación en el cerebro de los macacos rhesus

SARS-CoV-2, el virus COVID-19, causó un daño neuronal significativo e inflamación dentro de una semana de la infección en monos macacos rhesus, según un nuevo estudio. Los investigadores del Centro Nacional de Investigación de Primates de California en la Universidad de California, Davis, también descubrieron que los monos ancianos con diabetes tipo 2 experimentaron un peor daño neurológico inducido por el virus. Los hallazgos, publicados en Informes de celda 12 de octubre, proporciona un marco para estudiar los síntomas neurológicos a largo plazo relacionados con COVID-19.

El ochenta por ciento de las personas que dieron positivo por COVID-19 informaron síntomas neurológicos, según un informe reciente. Los estudios en humanos no han podido confirmar si estos síntomas se deben a una respuesta inflamatoria general en el cuerpo o si el virus infecta directamente el cerebro. Utilizando un modelo de la enfermedad en primates no humanos desarrollado recientemente, los investigadores de UC Davis revelaron que el COVID llega al cerebro a través del transporte a través de la nariz a lo largo del nervio olfativo, un nervio que comienza en el cerebro y termina en la parte superior interna de la nariz.

«No solo demostramos que el virus infecta el cerebro, sino también que infecta directamente las neuronas y puede transportarse a lo largo de las vías nerviosas a sitios más allá de las regiones olfativas iniciales», dijo el autor principal John Morrison, profesor de neurología en UC Davis y director de el CNPRC.

Se inocularon macacos rhesus jóvenes y sanos y animales ancianos con diabetes tipo 2 con el virus SARS-CoV-2 y se compararon con controles no infectados de la misma edad. Siete días después de que los animales estuvieron expuestos al virus, los investigadores pudieron identificar el virus en el tejido cerebral, así como en varios tipos diferentes de células cerebrales. Los microscopios de alta potencia permitieron a los científicos visualizar las interacciones entre el virus y las células cerebrales.

Infección por virus peor en animales viejos

Sus hallazgos no dejan dudas de que el virus estaba ingresando al cerebro y dañando las células cerebrales en el camino, dijo la primera autora Danielle Beckman, investigadora postdoctoral en UC Davis. Al comparar animales jóvenes y viejos, quedó claro que la infección viral se exacerbó en los animales viejos. Las células cerebrales de monos viejos infectados parecían encogidas.

Quizás lo más sorprendente fue la distancia que recorrió el virus en animales viejos en comparación con los animales jóvenes y sanos. Si bien el virus se encontró principalmente en la corteza olfativa primaria en todos los animales inoculados, el virus se propagó aún más en los animales de edad avanzada. Se observaron marcadores celulares de SARS-CoV-2 en regiones del cerebro que se extienden más allá de la sensación inmediata y la percepción del olfato, y en áreas altamente involucradas en la emoción, la memoria y la cognición en animales de edad avanzada. Estos hallazgos plantean preocupaciones sobre posibles picos en las enfermedades neurodegenerativas y la vulnerabilidad a enfermedades relacionadas con la demencia, como el Alzheimer, a medida que los adultos infectados envejecen.

«En los monos ancianos en particular, el virus está infectando neuronas en regiones conocidas por ser altamente vulnerables a la enfermedad de Alzheimer», dijo Morrison.

Los investigadores también intentaron comprender cómo el virus podría causar daño celular e impactos duraderos en el cerebro. La evidencia sugiere que el SARS-CoV-2 causa inflamación en el cerebro. Las células del sistema nervioso central responden descomponiendo y eliminando las células inflamadas.

«Aunque este proceso puede ser beneficioso y está destinado a curar el sistema nervioso central, la intensidad con la que el SARS-CoV-2 indujo la inflamación en los macacos rhesus envejecidos provocó un daño significativo», dijo Beckman.

La identificación de los mecanismos moleculares y celulares que causan síntomas de infección a largo plazo será esencial para reducir la carga de complicaciones neurológicas de COVID-19. Los hallazgos actuales sientan las bases para futuros estudios y destacan el papel fundamental de los modelos de primates no humanos en esta investigación.

Los investigadores ahora están estudiando los cerebros de los monos varios meses después de la infección para comprender mejor el alcance y la naturaleza del daño cerebral que podría ser la base de las complicaciones neurológicas a largo plazo de COVID-19.

Partes del trabajo se presentaron en la reunión anual de la Society for Neuroscience el año pasado. Otros autores del artículo son: Alyssa Bonillas, Giovanne Diniz, Sean Ott, Jamin Roh, Sonny Elizaldi, Brian Schmidt, Rebecca Sammak, Koen Van Rompay y Smita Iyer, todos de UC Davis.