تربط دراسة هارفارد بين COVID الشديد والعلامات الجينية لشيخوخة الدماغ
وجدت دراسة تبحث في عينات أنسجة المخ بعد الوفاة أن COVID-19 الحاد يرتبط بعلامات جزيئية لشيخوخة الدماغ. حددت الدراسة تغيرات التعبير الجيني في أدمغة مرضى كوفيد المتوفين والتي تشبه ما نراه في الشيخوخة ، ويحذر الباحثون من احتمال ظهور مشاكل عصبية طويلة الأمد في السنوات التي تعقب الوباء.
مع اقتراب الذكرى السنوية الثالثة لظهور فيروس SARS-CoV-2 ، لا يزال العلماء يحاولون فهم الآثار طويلة المدى لفيروس كورونا الجديد على جسم الإنسان. بالنسبة للعديد من الأشخاص ، يمكن أن تظهر نوبة COVID-19 على أنها مرض تنفسي خفيف شبيه بالإنفلونزا ، ومع ذلك ، فقد أصبح من الواضح بشكل متزايد أن هذا الفيروس يمكن أن يؤثر على الجسم بأكمله ، من إتلاف أنسجة القلب إلى زيادة خطر الإصابة بالسكري.
ربما كان تأثير SARS-CoV-2 على الدماغ أحد أكثر مجالات البحث إثارة للقلق على مدار العامين الماضيين. لطالما ارتبط COVID بأعراض عصبية مثل ضباب الدماغ أو فقدان حاسة الشم ، لذلك أصبح من الواضح منذ عام 2020 أن المرض يؤثر على الدماغ. لكن كيف تؤثر بالضبط على الدماغ لم يكن واضحًا.
في وقت سابق من هذا العام ، حددت دراسة ، أطلق عليها “واحدة من أهم” الوباء حتى الآن ، تغيرات دماغية طويلة المدى في مئات من مرضى COVID المتعافين. قدمت الدراسة واحدة من أولى تحليلات التصوير الطولي لتغيرات الدماغ المرتبطة بعدوى SARS-CoV-2.
بعد فترة وجيزة من نشر تلك الدراسة ، ظهر تحقيق آخر يبحث في الآثار المعرفية طويلة المدى لـ COVID-19 الشديدة. قدّر هذا البحث ، الذي قاده علماء من إمبريال كوليدج لندن وجامعة كامبريدج ، أن الحالة الشديدة لـ COVID تعادل معرفيًا حوالي 20 عامًا من شيخوخة الدماغ.
أظهر وابل من التقييمات المعرفية لمرضى COVID بعد ستة أشهر من خروجهم من المستشفى أن الناجين كانوا أبطأ في الاستجابة للمهام وأقل دقة في استجاباتهم ، مقارنة بعناصر التحكم المتطابقة. بشكل أساسي ، أظهر شخص يبلغ من العمر 50 عامًا تم إدخاله إلى المستشفى مصابًا بفيروس COVID الشديد درجات اختبار معرفي مشابهة لما يمكن رؤيته في شخص يتمتع بصحة جيدة يبلغ من العمر 70 عامًا.
ماريا مافريكاكي ، باحثة في كلية الطب بجامعة هارفارد ، كانت تتابع الدراسات الناشئة التي تربط COVID بالمشاكل المعرفية المستمرة منذ بداية الوباء وبدأت في التحقيق في الأسباب التي يمكن أن تسبب مشاكل الدماغ هذه على وجه التحديد. جنبا إلى جنب مع العديد من الزملاء ، قام مافريكاكي بتحليل أكثر من 50 عينة من أنسجة المخ ، بما في ذلك 21 عينة من الأفراد الذين ماتوا بسبب COVID الشديد.
ركز البحث على نوع من التسلسل الجيني يسمى تحليل كامل النسخ. يقدم هذا التحليل لمحة سريعة عن نشاط الجينات في خلية معينة ، مما يسمح بإلقاء نظرة ثاقبة على الجينات المحددة التي تم تشغيلها أو إيقاف تشغيلها لدى الشخص في وقت وفاته.
… تشير تحليلاتنا إلى أن العديد من المسارات البيولوجية التي تتغير مع الشيخوخة الطبيعية في الدماغ تتغير أيضًا في حالة COVID-19 الشديدة.
مقارنة بعينات أنسجة المخ المماثلة من الضوابط المطابقة للعمر والجنس ، حدد الباحثون ما يقرب من 7000 جين معبر تفاضليًا في مجموعة COVID. ليس من المستغرب أن يكون النشاط الجيني المتعلق بالمسارات المناعية منظمًا بشكل كبير ، ولكن ربما كان الأمر الأكثر إثارة للقلق هو كمية الجينات الخاضعة للتنظيم المرتبط بالنشاط المشبكي ، ومسارات الإدراك والذاكرة.
“لاحظنا أيضًا ارتباطات مهمة للاستجابة الخلوية لتلف الحمض النووي ، ووظيفة الميتوكوندريا ، وتنظيم الاستجابة للإجهاد والإجهاد التأكسدي ، والنقل الحويصلي ، واستتباب الكالسيوم ، ومسارات إشارات / إفراز الأنسولين المرتبطة سابقًا بعمليات الشيخوخة وشيخوخة الدماغ” ، كتب الباحثون في الدراسة الجديدة. “إجمالاً ، تشير تحليلاتنا إلى أن العديد من المسارات البيولوجية التي تتغير مع الشيخوخة الطبيعية في الدماغ تتغير أيضًا في حالة COVID-19 الشديدة.”
فحص البحث أيضًا الآليات التي يمكن أن تؤدي إلى هذه التغييرات المحددة في التعبير الجيني المرتبط بالعمر. حتى الآن ، قدم الجدل حول تأثيرات COVID على الدماغ فرضيتين مختلفتين. تجادل إحدى المدارس الفكرية أن SARS-CoV-2 يمكن أن يتسلل مباشرة إلى الدماغ ، بينما تشير الحجة الأخرى إلى أن الأعراض العصبية لـ COVID ترجع إلى التأثيرات الالتهابية الجهازية التي يسببها المرض.
بالتحقيق في كلتا الفرضيتين ، لم يتمكن البحث الجديد من اكتشاف أي RNA الفيروسي لـ SARS-CoV-2 في عينات أنسجة المخ. وبدلاً من ذلك ، حددت الدراسة التنظيم الأعلى للعديد من المسارات الالتهابية (عامل نخر الورم ، المعروف أيضًا باسم TNF ، والإنترفيرون من النوع الأول / الثاني) ، والتي سبق أن تورطت في شيخوخة الدماغ. أكدت التحقيقات الإضافية التي أجراها الباحثون أن هذه الخلايا المناعية المحددة يمكن أن تؤثر بشكل مباشر على التعبير عن العديد من الجينات المرتبطة بالشيخوخة.
“وجدنا أيضًا أن السيتوكينات تنظم التعبير عن الجينات المنظمة للشيخوخة والتي تم تنظيمها في الأفراد المصابين بـ COVID-19 مثل تريم 22و CHI3L1و C1S و IFITM1 وقلل من تنظيم التعبير عن الجينات المنظمة للشيخوخة والتي تم تقليل تنظيمها لدى الأفراد المصابين بـ COVID-19 مثل CCND2و ACTR3B و EPHA5، “ذكر الباحثون في الدراسة.” مجتمعة ، تشير بياناتنا إلى أن عامل نخر الورم المستحث بـ COVID-19 والنوع الأول / الثاني من الإنترفيرون قد يؤديان إلى تأثيرات تدهور كبيرة في الدماغ في غياب الغزو العصبي لـ SARS-CoV-2. “
إذن ماذا يعني كل هذا؟
التعليق على الدراسة الجديدة ل طبيعة سجيةقالت ماريانا بوجياني ، أخصائية علم الأمراض العصبية ، إنه من الصعب التنبؤ بالآثار طويلة المدى لـ COVID على الدماغ ، مشيرة إلى أنه من السابق لأوانه معرفة ما إذا كانت هذه التغييرات في الدماغ دائمة ، أو ما هي عواقبها التي يمكن أن تكون على خطر إصابة الشخص بمرض التنكس العصبي. ولا نعرف إلى أي مدى تؤثر هذه الأنواع من التغييرات في التعبير الجيني على أدمغة أولئك الذين يعانون من نوبات خفيفة من COVID.
[The] قد لا تكون العواقب واضحة لسنوات.
قال بوجياني ، الذي لم يعمل في هذه الدراسة الجديدة: “إنه يفتح عددًا كبيرًا من الأسئلة المهمة ، ليس فقط لفهم المرض ، ولكن لإعداد المجتمع لما قد تكون عليه عواقب الوباء”. “وهذه العواقب قد لا تكون واضحة لسنوات.”
مرة أخرى في عام 2020 ، بعد فترة وجيزة من ظهور SARS-CoV-2 ، حذر فريق من الباحثين في معهد فلوري الأسترالي لعلم الأعصاب والصحة العقلية من أن معدلات الإصابة بمرض باركنسون قد تزداد في السنوات التالية للوباء. فهم كيف يمكن للالتهاب العصبي الناجم عن الفيروس أن يزيد من خطر إصابة الشخص بأمراض عصبية ، أشار باحثو فلوري إلى تداعيات جائحة الإنفلونزا الإسبانية عام 1918 كمثال لما قد يحدث في أعقاب جائحة COVID.
بعد خمس سنوات من انتهاء جائحة الإنفلونزا الإسبانية ، تضاعف تشخيص مرض باركنسون العالمي ثلاث مرات تقريبًا. وحتى الآن ، بعد ثلاث سنوات من انتشار جائحة COVID ، تكتشف الدراسات الأولية بالفعل زيادات طفيفة في معدلات الإصابة بمرض الزهايمر ، ومرض باركنسون ، والخرف.
يحذر مافريكاكي وزملاؤه من عدم القفز إلى أي استنتاجات صريحة في دراستهم الأخيرة. لاحظوا أن هذه النتائج ليست سوى جزء صغير في اللغز الأكبر للتأثيرات طويلة المدى لـ COVID ، لكنهم يؤكدون أيضًا أن النتائج التي توصلوا إليها تبدو مرتبطة بشكل مباشر بـ SARS-CoV-2 ، وليست مجرد بقايا لمريض يعاني من مرض خطير. .
يقارن أحد التحليلات الجديدة بشكل خاص في الدراسة بيانات التعبير الجيني من مرضى COVID إلى عينات أنسجة المخ من المرضى الذين كانوا مرضى بشدة في العناية المركزة و / أو وضعوا على جهاز التنفس الصناعي لكنهم لم يصابوا بـ COVID. أكد هذا التحليل أن شيخوخة الدماغ التي تم تحديدها في مرضى COVID كانت فريدة من نوعها للمرض وليس فقط بسبب صدمة الاستشفاء الشديدة.
يوصي الباحثون في نهاية المطاف الأطباء بأن يكونوا على دراية بأن COVID يمكن اعتباره عامل خطر للخرف في المستقبل ، لا سيما في المرضى الذين يعانون من حساسيات موجودة مسبقًا.
وخلص الباحثون إلى أن “إمكانية تعميم نتائجنا على الأفراد الذين أصيبوا بفيروس COVID-19 الخفيف أو الذين تعافوا من COVID-19 لم يتم تحديدها بعد”. “بالنظر إلى النتائج التي توصلنا إليها ، فإننا ندعو إلى المتابعة العصبية للأفراد الذين تعافوا من COVID-19 ونقترح قيمة سريرية محتملة في تعديل عوامل الخطر لتقليل المخاطر أو تأخير تطور الأمراض العصبية المرتبطة بالشيخوخة والتدهور المعرفي.”
تم نشر الدراسة الجديدة في المجلة شيخوخة الطبيعة.