Noha a koronavírust egyre kisebb fenyegetésnek érezzük, számos kérdés vár még válaszra a hatásaival kapcsolatban. Egy új tanulmány eddig egyedülálló módon olyan emberi agyakról készült mágneses rezonanciás felvételeket vizsgált, melyek a fertőzés előtt, illetve után készültek. Az eredményeik arra utalnak, hogy a szaglásért felelős agyi területeken akár enyhe lefolyású betegséget követően is kimutathatók elváltozások. Vajon ez azt is jelenti, hogy a COVID-19 hosszú távon is befolyásolhatja az agyműködést?

Az utóbbi két év lényegében a koronavírusról szólt, az újabb problémák árnyékában azonban egyre kevésbé látszik fenyegetőnek. Nem szabad azonban szem elől téveszteni azt a tényt, hogy még csak két év telt el azóta, hogy az emberiség megismerte ezt a vírust. Továbbra is sok a kérdés vele kapcsolatban. Annyi tűnik biztosnak, hogy az angiotenzin konvertáló enzim 2 (ACE2) nevű sejtfelszíni receptoron keresztül jut be a sejtekbe. Az ACE2 normálisan a vérnyomás szabályozásáért felel, azonban a koronavírus hozzákötve jut be a sejtbe, hogy sokszorosítsa magát. Az ACE2 elsősorban a belek és a vesék sejtjeiben fejeződik ki, de az erek és a felső légutak sejtjein is előfordul. Ez utóbbi sejteket támadja a koronavírus.

Hogyan jut az agyba a koronavírus?

A koronavírus-fertőzés számos tünete egyértelműen agyi érintettségre utal. A szaglás és az ízlelés elvesztése például ilyenek, de számos más neurológiai tünetet is feljegyeztek már a koronavírussal összefüggésben. Az azonban máig kérdés, hogy pontosan hogyan befolyásolja az agyműködést a koronavírus. Lényegében két lehetőséget vesznek komolyan a szakértők: a vírus közvetetten, az agyi erek károsítása révén akadályozza a normális agyműködést, vagy közvetlenül, a szaglóhámon keresztül akár a központi idegrendszerbe bejutva fejti ki a hatását.

A koronavírus néhány közeli rokona közvetlenül fertőzheti az agyat. Ezek a vírusok kimutathatók voltak az áldozataik idegrendszeréből, illetve kísérleti úton fertőzött állatok agytörzséből is. Mindezek mellett a járvány első időszakában már az is kiderült, hogy számos esetben még a légúti tünetek megjelenése előtt jelentkeznek a neurológiai problémák. Ezek alapján tehát úgy tűnt, hogy a koronavírus közvetlenül az idegrendszert támadja. Nem rég azonban több tanulmány eredménye ásta alá ezt az elképzelést, hiszen ezek nem találtak a fertőzésre utaló jelet agyi idegsejtekben. Jelenleg az a domináns elmélet, hogy a koronavírus az agyi kapillárisok falát károsítja, ezzel rontja a neuronok vérellátását, így idéz elő neurológiai tüneteket. Súlyosabb esetekben talán előfordulhat közvetlen idegrendszeri fertőzés is, de erre egyelőre nincsenek meggyőző bizonyítékok.

Milyen hatásai vannak a koronavírusnak az agyra?

A koronavírus által előidézett agyi elváltozásokat eddig jellemzően olyan módszerekkel vizsgálták a kutatók, amelyek a fertőzés pillanatnyi hatásának feltárására alkalmasak. Ezek a vizsgálatok komputerizált tomográfiával, mágneses rezonanciás képalkotással vagy pozitron emissziós tomográfiával készültek. Ezek a módszerek az agy strukturális és funkcionális elváltozásainak kimutatására is alkalmasak. A kutatásokban jellemzően olyan résztvevők vettek részt, akik éppen aktív fertőzöttek voltak, az ő agyukat hasonlították egészséges személyekéhez. Ezek a tanulmányok számos fontos eredménnyel szolgáltak, például a fehérállomány csökkent vérellátására utaló nyomokat, illetve csökkent vérellátás által előidézett elváltozásokat mutattak ki a fertőzött személyeknél. Az efféle tanulmányokkal azonban van egy módszertani probléma. Nem tudják elválasztani egymástól azokat a sajátosságokat, amik esetleg már a koronavírus fertőzés előtt is fennálltak és azokat, melyek valóban a fertőzés hatására következtek be.

Az Egyesült Királyság Biobankja

Az Egyesült Királyságban működő Biobank 2010-ben indult útjára. A lényege, hogy egy sor epidemiológiai, genetikai és más orvosi diagnosztikai adatokat gyűjtenek a jelentkezőktől. A kezdeményezés célja, hogy olyan mintázatokra figyelhessenek fel a kutatók a nagy mennyiségű adatban, amelyek hozzájárulhatnak bizonyos betegségi folyamatok megértéséhez és remélhetőleg gyógyításához. A Biobank adatait elvileg bárki eléri és szabadon felhasználhatja a vizsgálataihoz.

Erre az az egyetlen igazán jó megoldás, ha a fertőzöttektől a fertőzést megelőzően is vannak adatok, majd a fertőzés közben vagy utána szintén megismételhető az adatgyűjtés. Egy kutatócsoport az Egyesült Királyság Biobankja adatainak felhasználásával igyekezett többet megtudni az agyi elváltozásokról, amit a koronavírus idéz elő. Mivel a Biobank már évekkel ezelőtt elkezdte a releváns adatok gyűjtését, a járvány beköszöntekor számos résztvevőtől voltak képalkotó eljárásokkal nyert adatok. A Biobank hamarosan egy második felvételi alkalomra is meghívta azokat a résztvevőket, akik még a vírus terjedését megelőzően szolgáltattak adatokat. A visszahívott résztvevők egy része a két alkalom között eltelt időben megfertőződött a koronavírussal. A betegséggel kapcsolatban csak annyi információ állt rendelkezésre, hogy mikor diagnosztizálták, illetve, hogy szorult-e mesterséges lélegeztetésre az adott személy.

Elváltozások a szaglóideggel kapcsolatban lévő agyterületeken

Egy angol kutatócsoport így összesen 785 résztvevő adatait tudta felhasználni a vizsgálatához, akik közül 401 kapta el a koronavírust. Ezek a személyek 51 és 81 év közöttiek voltak az első felvétel készítésének idején. A felvételek különböző eljárásokkal készültek, így az egyes területek strukturális és funkcionális állapotán kívül számos más paraméter megállapítására is sor került (pl. agyterületek együttműködésére utaló változók, fehérállományi kötegek állapota). Az adatok rendkívül jó minőségűek voltak, ami a Biobank szervezettségének és anyagi erőforrásainak köszönhető. Ezen felül a kutatók legkorszerűbb feldolgozási módszerekkel állapítottak meg nagyjából 2000 olyan mutatót, amelyek az agy állapotát jellemzik különböző szempontok szerint.

A betegségen átesett személyeknél nagyobb mértékű agykérgi vékonyodást találtak, ami a szakértők szerint arra utal, hogy a fertőzés felgyorsította az agy öregedését. Ugyanakkor a szaglóideggel kapcsolatban lévő agyterületeken (homloklebeny alsó, középső, halántéklebeny csúcsi részei) több olyan elváltozás is megmutatkozott, ami szöveti károsodásra utal. Érdekes módon magában a szaglóidegben nem találtak hasonló nyomokat, ám a szakértők szerint ennek az is lehet az oka, hogy ez a struktúra az agyalapon helyezkedik el: az idegszövet és a légterek határán kevésbé megbízhatóak a képalkotó eljárások eredményei.

A szerzők kiemelték, hogy a résztvevők túlnyomó többsége csupán enyhe, vagy mérsékelt tüneteket tapasztalt, ráadásul a lélegeztető gépre került személyek kizárása mellett is megmaradtak az előbb említett különbségek a fertőzésen átesett és kontroll személyek között. Az új eredmények arra utalnak, hogy az enyhébb esetekben is lehetséges, hogy közvetlen módon támadja az idegrendszert a koronavírus. A mechanizmus továbbra sem ismert, azonban a kutatók szerint az új eredmények fényében az tűnik a legvalószínűbbnek, hogy a koronavírus a szaglóhám sejtjeit károsítja, a távolabbi idegsejtek pedig az összeköttetések megszűnése miatt sérülnek. Még mindig sok kérdés maradt tehát a koronavírus idegélettani hatásaival kapcsolatban, a szakértők szerint azonban a Biobank adatai sokat fognak segíteni ezek megválaszolásában.

Ez a cikkem az Élet és Tudomány 2022/20. számában jelent meg, az Agyi aktualitások rovatban.

Források

Brain changes after COVID revealed by imaging (nature.com)

SARS-CoV-2 is associated with changes in brain structure in UK Biobank | Nature