Yeni araştırmalar, COVID-19’a neden olan virüs gibi virüslerin beyin hücrelerinin birbirine kaynaşmasına ve bozulmasına neden olabileceğini ortaya koydu. Bulgular, SARS-Cov-2 enfeksiyonunun ardından bazı insanların yaşadığı beyin sisi ve diğer nörolojik semptomları açıklayabilir.

COVID-19’a neden olan şiddetli akut solunum sendromu koronavirüs 2 (SARS-CoV-2) de dahil olmak üzere bazı virüslerin sinir hücrelerini enfekte ederek beyin ve sinir sistemini etkilediği biliniyor.

Bazı virüsler konak hücrelerini öldürmez ve bunun yerine beyinde işlev bozukluğuna neden olur. Bunu hangi mekanizma ile yaptıkları beyin dışı hücrelerde anlaşılmıştır. Virüsler hücrelerle kaynaşmak ve hücrelere girmek için fusojen adı verilen özel moleküller kullanırlar. Fusojenler, daha fazla virüs üretmek için hücrenin mekanizmasını ele geçirir ve bu da virüsü – ve daha fazla fusojeni – komşu hücrelere yayar. Şimdiye kadar belirsiz olan şey, fusojenlerin beyin hücrelerini nasıl etkilediğiydi.

Sydney Macquarie Üniversitesindeki araştırmacılar, fusojenlerin beyin üzerindeki etkisini incelemek için Queensland Üniversitesi ve Finlandiya Helsinki Üniversitesi ile iş birliği yaptı. Araştırma, gerçeğini taklit eden yapay olarak büyütülmüş “mini beyinler” olan beyin organoidlerine dayanıyor.

Çalışmanın ortak yazarlarından Yazi Ke, “İnsan kök hücrelerini nöronlar da dahil olmak üzere beyin hücrelerine yeniden programlıyoruz ve bir tabakta mini beyinler halinde bir araya gelmelerine izin veriyoruz” dedi.

Bazı organoidler SARS-CoV-2 de dahil olmak üzere viral fusojenler ile enfekte edildi ve enfekte olmayan kontrol organoidleri ile karşılaştırıldı. Virüsün nöronlar arasında, nöronlar ve glia arasında ve glia arasında füzyona neden olduğunu buldular. Glia, beyin ve omurilikte nöronları desteklemeye ve korumaya yardımcı olan nöronal olmayan hücrelere verilen isimdir.

Çalışmanın ortak yazarlarından Massimo Hilliard, “COVID-19’un nöronların daha önce görülmemiş bir hücre füzyon sürecinden geçmesine neden olduğunu keşfettik. SARS-CoV-2 ile nöronal enfeksiyondan sonra, başak S proteini nöronlarda mevcut hale gelir ve nöronlar kaynaştıktan sonra ölmezler.” dedi.

Spike proteini veya S proteini, SARS-CoV-2’nin temel biyolojik özelliklerinden biridir. Virüsün dış kısmında bulunur ve konak hücrelere nüfuz ederek enfeksiyona neden olmasını sağlar.

Araştırmacılar, hücre ölümü olmaksızın gerçekleşen bu füzyonun, bazı insanların COVID-19 enfeksiyonundan sonra yaşadığı baş ağrısı, bilişsel işlevleri yerine getirmede zorluk yaşamayı ifade eden beyin sisi, tat ve koku kaybı ve bitkinlik gibi kronik nörolojik semptomları açıklayabileceğini söylüyor.

Çalışmanın başyazarı Ramón Martínez-Mármol, “Bir virüs beyne girdiğinde ne olduğuna dair mevcut anlayışta iki sonuç vardır: ya hücre ölümü ya da iltihaplanma. Ancak biz üçüncü bir olası sonucu gösterdik ki bu da nöronal füzyondur.”

Araştırma, viral bir enfeksiyonu takip eden nörolojik olaylar için yeni bir mekanizma ortaya koyuyor ve bu da COVID-19’un ve belki de diğer nörolojik durumların uzun vadeli etkilerinin daha iyi anlaşılmasını sağlıyor.

Çalışmanın ortak yazarlarından Lars Ittner, “Bu çok kapsamlı çalışma, bu viral davranışın bazı mekanizmalarını anlamamıza yardımcı olabilir. Ayrıca laboratuvarımızda COVID enfeksiyonlarının beyin üzerindeki etkisini ve bunun demansın ilerlemesini, sonucunu hatta başlangıcını nasıl etkilediğini anlamaya yönelik bir araştırma programı başlattık.” dedi.

Çalışma, Science Advances dergisinde yayımlandı.

Derleyen: Hatice Bulut