Mecanismul din spatele pierderii mirosului cu COVID-19 a fost dezvăluit

Rezumat: Infecția cu virusul SARS-CoV-2 provoacă o reducere a acțiunii receptorilor olfactivi, ducând la pierderea mirosului asociată cu COVID-19.

Sursă: NYU Langone

Cercetătorii au descoperit un mecanism care poate explica de ce pacienții cu COVID-19 își pierd simțul mirosului.

Publicat online pe 2 februarie în jurnal Celulănoul studiu a constatat că infectați cu virusul pandemic, SARS-CoV-2, diminuează indirect acțiunea receptorilor olfactiv (OR), proteine ​​de pe suprafețele celulelor nervoase din nas care detectează moleculele asociate cu mirosurile.

Condus de cercetătorii de la NYU Grossman School of Medicine și de la Universitatea Columbia, noul studiu poate, de asemenea, să arunce lumină asupra efectelor COVID-19 asupra altor tipuri de celule cerebrale și asupra altor efecte neurologice persistente ale COVID-19, cum ar fi „ceața creierului”. dureri de cap și depresie.

Experimentele au arătat că prezența virusului în apropierea celulelor nervoase (neuroni) în țesutul olfactiv a adus o apariție a celulelor imune, microglia și celulele T, care simt și contracarează infecția. Astfel de celule eliberează proteine ​​numite citokine care au modificat activitatea genetică a celulelor nervoase olfactive, chiar dacă virusul nu le poate infecta, spun autorii studiului.

Acolo unde activitatea celulelor imune s-ar disipa rapid în alte scenarii, în creier, conform teoriei echipei, semnalizarea imună persistă într-un mod care reduce activitatea genelor necesare pentru construirea receptorilor olfactivi.

„Descoperirile noastre oferă prima explicație mecanică a pierderii mirosului în COVID-19 și a modului în care aceasta poate sta la baza biologiei îndelungate a COVID-19”, spune autorul corespondent Benjamin tenOever, Ph.D., profesor la Departamentul de Microbiologie de la NYU Langone Health. . „Lucrarea, pe lângă un alt studiu al grupului tenOever, sugerează, de asemenea, cum virusul pandemic, care infectează mai puțin de 1% din celulele corpului uman, poate provoca daune atât de severe în atât de multe organe.”

Schimbarea în arhitectură

Un simptom unic al infecției cu COVID-19 este pierderea mirosului fără nasul înfundat, observat cu alte infecții, cum ar fi răceala, spun cercetătorii. În cele mai multe cazuri, pierderea mirosului durează doar câteva săptămâni, dar pentru mai mult de 12% dintre pacienții cu COVID-19, disfuncția olfactiva persistă sub forma unei reduceri continue a capacității de a mirosi (hiposmie) sau a modificărilor în modul în care o persoană percepe același miros (parosmie).

Pentru a obține informații despre pierderea mirosului indusă de COVID-19, autorii actuali au explorat consecințele moleculare ale infecției cu SARS-CoV-2 la hamsterii aurii și în țesutul olfactiv prelevat din 23 de autopsii umane. Hamsterii reprezintă un model bun, fiind mamifere care atât depind mai mult de simțul mirosului decât oamenii, și care sunt mai susceptibile la infecția cavității nazale.

Rezultatele studiului se bazează pe descoperirea de-a lungul multor ani că procesul care transformă genele în relații complexe 3-D, în care secțiunile de ADN devin mai mult sau mai puțin accesibile mașinilor de citire a genelor ale celulei pe baza semnalelor cheie și în care unele lanțuri de ADN se întorc pentru a forma interacțiuni pe distanță lungă care să permită citirea stabilă a genelor. Unele gene operează în „compartimente” cromatinei – complexe de proteine ​​care adăpostesc genele – care sunt deschise și active, în timp ce altele sunt compactate și închise, ca parte a „arhitecturii nucleare”.

În studiul actual, experimentele au confirmat că infecția cu SARS-CoV-2 și reacția imună la aceasta scade capacitatea lanțurilor de ADN din cromozomi care influențează formarea construcției receptorului olfactiv de a fi deschise și active și de a se învălui pentru a activa. expresia genelor. Atât în ​​țesutul neuronal olfactiv uman, cât și în hamster, echipa de cercetare a detectat o reducere persistentă și pe scară largă a formării receptorului olfactiv.

Alte lucrări publicate de acești autori sugerează că neuronii olfactivi sunt conectați în regiuni sensibile ale creierului și că reacțiile celulare imune în curs de desfășurare în cavitatea nazală ar putea influența emoțiile și capacitatea de a gândi clar (cogniție), în concordanță cu COVID-ul lung.

Experimentele la hamsteri înregistrate de-a lungul timpului au arătat că reglarea în jos a receptorilor neuronilor olfactivi a persistat după ce schimbările pe termen scurt care ar putea afecta simțul mirosului și-au revenit în mod natural. Autorii spun că acest lucru sugerează că COVID-19 provoacă perturbări de durată în reglarea cromozomială a expresiei genelor, reprezentând o formă de „memorie nucleară” care ar putea împiedica restabilirea transcripției OR chiar și după ce SARS-CoV-2 este eliminat.

„Conștientizarea că simțul mirosului se bazează pe interacțiunile genomice „fragile” dintre cromozomi are implicații importante”, spune tenOever.

„Dacă expresia genei olfactive încetează de fiecare dată când sistemul imunitar răspunde în anumite moduri care perturbă contactele inter-cromozomiale, atunci simțul mirosului pierdut poate acționa ca „canarul din mina de cărbune”, oferind orice semnal timpuriu că virusul COVID-19 este deteriorarea țesutului cerebral înainte de apariția altor simptome și sugerând noi modalități de a-l trata.”

Într-un pas următor, echipa analizează dacă tratarea hamsterilor cu COVID lung cu steroizi poate limita reacțiile imune negative (inflamația) pentru a proteja arhitectura nucleară.

Despre această știri despre COVID-19 și despre cercetarea olfactivă

Autor: Oficiu de presa
Sursă: NYU Langone
A lua legatura: Biroul de presă – NYU Langone
Imagine: Imaginea este în domeniul public

Cercetare originală: Acces deschis.
„Perturbarea autonomă non-celulară a arhitecturii nucleare ca o cauză potențială a anosmiei induse de COVID-19de Benjamin tenOever, Marianna Zazhytska și colab. Celulă

Abstract

READ  Simptomele unei diferențe de omicron: 7 semne că ai un omicron fără să știi

Vezi si

Perturbarea autonomă non-celulară a arhitecturii nucleare ca o cauză potențială a anosmiei induse de COVID-19

SARS-CoV-2 infectează mai puțin de 1% din celulele corpului uman, dar poate provoca daune severe în
o varietate de organe. Astfel, descifrând efectele autonome non-celulare ale infecției cu SARS-CoV-2
este imperativ pentru înțelegerea perturbărilor celulare și moleculare pe care le provoacă.

Defectele neurologice și cognitive sunt printre simptomele cel mai puțin înțelese ale pacienților cu COVID-19, disfuncția olfactivă fiind cel mai frecvent deficit senzorial al acestora.

Aici, arătăm că atât la oameni, cât și la hamsteri, infecția cu SARS-CoV-2 determină o reglare în jos pe scară largă a receptorilor olfactivi (OR) și a componentelor lor de semnalizare. Acest efect autonom non-celular este precedat de o reorganizare dramatică a arhitecturii nucleare neuronale, care are ca rezultat disiparea compartimentelor genomice care adăpostesc gene OR.

Datele noastre furnizează un mecanism potențial prin care infecția cu SARS-CoV-2 modifică morfologia celulară și transcriptomul celulelor pe care nu le poate infecta, oferind o perspectivă asupra efectelor sale sistemice în olfat și nu numai. Jurnal Pre-pr