Mekanizmat e infektimit të Sistemit Nervor nga SARS-CoV-2

Diel, 19 July 2020 13:39

Përmbledhur dhe përshtatur në shqip nga:

  • Ina Mexhitaj, PhD (c)

Recensente:

  • Teuta Muhollari, PhD (c)

Në përgjithësi, viruset futen në Sistemin Nervor Qendror (SNQ) përmes ‘shtegut nervor’ apo lëngjeve të trupit (si: gjaku, lëngu limfatik apo edhe lëngu cerebrospinal). Li dhe kolegët e tij, kanë përmbledhur katër rrugë se si SARS-CoV-2 mendohet se mund të ndërfutet në SNQ 1.

1. Përmes sistemit nervor periferik (SNP)

Tashmë është e ditur se një ndër rrugët kryesore të transmetimit të SARS-CoV-2 është nëpërmjet spërklave (që përmbajnë këtë virus) nga një person i infektuar tek individë të tjerë jo të infektuar. ‘Udhëtimi’ i virusit mund të fillojë nëpërmjet kavitetit të hundës, gojës dhe syve, duke u përkthyer si aftësi të dobësuara të nuhatjes (hiposmia), të shijimit (hipogeusia) dhe të shikimit (hipopsia2-5 (Figura 1).

Figure 1. Adaptuar nga USA Today News2: Hyrja e virusit përmes sitemit nervor periferik

Hiposmia: Pasi spërklat të cilat përmbajnë SARS-CoV-2 arrijnë të futen dhe kapen tek mukoza e kavitetit të hundës, ato mund të infektojnë nervin përgjegjës për nuhatjen dhe kështu të transportohen në sistemin qendror nervor. Kjo është vënë re në disa eksperimente në kafshë pas infektimit me SARS-CoV-1 apo MERS, por edhe në analizat e mostrave të marra prej pacientëve të prekur prej SARS-CoV-1 të cilët humbën jetën 3, 6-7.

Hipogeusia: Shqisa e shijes tek njerëzit përcillet përmes 3 (prej 12) nervave kranialë dhe kur ekstremitetet e këtyre neuroneve aktivizohen, informacioni transferohet në trungun e trurit dhe më pas në talamus1 që është edhe qendra e procesit dhe transmetimit të informacionit shqisor të korteksit cerebral (kores së trurit). Kështu që infeksioni prej SARS-CoV-2 mund të rezultojë në dëmtim të njërit apo disa (kombinim) prej këtyre nervave/qendrave.

Hipopsia: Ndonëse nuk ka shumë evidenca deri më tani, dobësimi i shikimit mund të shkaktohet nga një infeksion direkt i nervit optik, pasi fragmente ARN-je janë gjetur me RT-PCR në mostrat okulare tek një pacient8.

2. Përmes qarkullimit sistemik të gjakut

Receptorët ACE-2 (nëpërmjet të cilëve SARS-CoV-2 vepron) gjenden të lokalizuar në shumicën e organeve njerëzore 9. Në momentin kur SARS-CoV-2 futet në qarkullimin e gjakut dhe infekton qeliza të trupit, njihet prej qelizave të bardha të gjakut si pjesë jo-vetjake, duke aktivizuar kështu sistemin imunitar (të lindur dhe të adaptuar) për të luftuar këtë virus. Këto qeliza mbrojtëse përhapen lirshëm në sistemin e qarkullimit të gjakut duke arritur edhe tek ato inde apo organe të tjera të infektuara nga virusi. ‘Sulmi dhe vrasja’ e qelizave të infektuara shkakton inflamacion për shkak të: a)stuhisë së citokinave dhe b)formimit të radikaleve të lira (oksidit nitrik dhe specieve reaktive oksigjenike). Ky infeksion arrin dhe përhapet edhe në qelizat endoteliale që ndodhen në barrierën që ndan gjakun dhe trurin (BBB, në anglisht) si dhe në atë që ndan gjakun dhe lëngun cerebrospinal (BCSFB, në anglisht). Më pas ndodh shpërndarja nëpër sistemin nervor qendror (Figura 2) 1, 11. Përsa i përket rrugëve nervore, virusi ‘infiltron’ në rradhë të parë ekstremitetet nervore dhe pasi replikohet, transportohet mbrapsht nga terminali i aksonit kundrejt trupit të qelizës dhe dendriteve ku dhe më pas transferohet tek qelizat para-sinaptike.  Si shumë viruse të tjera që fshihen nëpër neurone, edhe SARS-CoV-2 mund t’i ‘fshihet vëzhgimit’ të qelizave imunitare të pranishme në sistemin nervor1, 10. Është e rëndësishme të mbahet në vëmendje fakti se ashtu si viruset e tjera me cilësi neurotropike, edhe SARS-CoV-2 ka shumë mundësi që të ri-aktivizohet dhe të replikohet tek personat simptomatikë apo edhe asimptomatike kur sistemi imunitar i tyre të jetë i kompromentuar apo i dobësuar. Kjo do të shihet mbase edhe më qartë në studimet e viteve që do të vijnë.

Figura 2. Adaptuar nga Rojas-Celis et al Cells 11: Hyrja e virusit në sistemin nervor qendror dhe dëmtimi i qelizave nervore. (1) Virusi mund të hyjë përmes monociteve apo limfociteve T të infektuara dhe të ‘imigrojë’ prej gjakut në sistemin nervor qendror(SNQ). (2) Rritja e citokinave pro-inflamatore dhe proteinave virale mund ti bëjnë më të depërtueshme qelizat epiteliale të barrierës përmes gjakut dhe trurit për ta bërë më të lehtë hyrjen e virusit. Për më tepër, virusi përmes receptorëve ACE-2 që ndodhen në qelizat epiteliale mund të infektojë ato dhe të futet në anën tjetër. (3) Astrocitet reaktive mund të shkaktojnë apoptozën (vdekjen e komanduar) të qelizave epiteliale duke kontribuar kështu në depërtimin e mëtejshëm si dhe deformimin e barrierës. (4) Proteinat virale kanë një efekt direkt tek qelizat nervore dhe ato gliale (si oligodendrocitet) duke i infektuar dhe i shkatërruar ato. Aktivizimi kronik i (5) mikrogliave si dhe (6) makrofagëve, gjeneron një nivel të lartë të citokinave pro-inflamatore, specieve reaktive oksigjenike si dhe oksidit nitrik dhe ndikon edhe më tepër në shkatërrimin e qelizave nervore që janë njësi bazë e qëndrave të ndryshme të sistemit nervor të cilat komandojnë shumë funksione jetësore.

3. Përmes lëngut limfatik dhe atij cerebrospinal

Indet periferike limfatike pushtohen nga virusi pasi ai futet në qarkullimin e gjakut përmes rrjedhës së lëngut limfatik. Truri ka sistemin e vet te ‘kullimit limfatik’ 12 dhe në kushte fiziologjike normale, ‘solucionet’ cerebrale lëvizin nëpërmjet lëngut ndërqelizor dhe atij cerebrospinal (CSF). Ky i fundit lëviz nga hapësira subaraknoide (hapësira e mbushur me CSF midis membranës araknoide dhe pika ku kalojnë enët kryesore të gjakut) dhe ajo perivaskulare nëpër të gjithë trurin. CSF është i rëndësishëm, përveç të tjerash në qarkullimin e qelizave imunitare (për survejim), transportim dhe pastrim të mbetjeve metabolike 13. Në prezencën e një virusi, ky kullim limfatik mund të shkaktojë edemë (ndodh kur enët e vogla të gjakut lëshojnë lëng në indet e afërta) e cila mund të ndryshojë morfologjinë, strukturën dhe funksionin e trurit. Si pasojë kjo mund të rezultojë në përhapjen e virusit në hapësirën perivaskulare dhe më pas futet në CSF. Deri tani nuk ka një konsensus nëse SARS-CoV-2 ndodhet në, apo përhapet me anë të CSF nëpër sistemin nervor qëndror 10, 14-15. Ka shumë studiues që po mundohen të kuptojnë më tepër rreth kësaj të fundit. I vetmi konsensus deri më tani është ekzistenca e dy arsyeve kryesore që shkaktojnë manifestimeve neuropatologjike tek pacientet (sidomos ata në gjendje të rëndë). Virusi përkeqëson simptomat neurologjike që çojnë deri në humbjen e ndërgjegjes apo dhe të çrregullimit të qendrave kardio-respiratore për shkak të (1) mungesës së oksigjenit si dhe (2) pranisë të një sistemi imunitar të çrregullt (Tabela 1)3.

Tabela 1

4. Përmes traktit tretës

Edhe pse deri tani nuk ka shumë fakte, një mënyrë tjetër që SARS-CoV-2 mund të arrijë në sistemin nervor qendror supozohet të jetë përmes nervit Vag, ku çrregullimi i mjedisit gastrointestinal mund të influencojë integritetin e barrierës gjak-tru përmes qelizave imunitare apo nervore për të bërë më të lehtë lëvizjen e virusit nga sistemi periferik në atë qendror 1. Qendra e të vjellit merr sinjale nervore nga receptorët nervorë në traktin tretës dhe përmes fibrave të nervit vag formojnë sinapse në qendrën e trungut të trurit ku dhe aktivizon kështu refleksin e të vjellit, gjë që është parë e pranishme tek pacientet me COVID-19 16-17. Prandaj është e rëndësishme që të tregojmë kujdes në lidhje me shtigjet nervore dhe sistemin tretës për trajtimin e komplikacioneve intestinale të mundshme të shkaktuara nga SARS-CoV-2.

Figura 3. Adaptuar nga Li et al 2020 Frontier of Medicine: Rrugët e mundshme të ‘neuro-pushtimit’ të SARS-CoV-2 nga periferia në sistemin qendror nervor.
Referencat:
  1. Li Z, Liu T, Yang N, et al. Neurological manifestations of patients with COVID-19: potential routes of SARS-CoV-2 neuroinvasion from the periphery to the brain [published online ahead of print, 2020 May 4]. Front Med. 2020;1-9. doi:10.1007/s11684-020-0786-5
  2. https://www.usatoday.com/in-depth/news/2020/03/09/biotech-international-effort-makes-big-push-for-coronavirus-vaccine/4927298002/
  3. Ahmad I, Rathore FA. Neurological manifestations and complications of COVID-19: A literature review. J Clin Neurosci. 2020;77:8-12. doi:10.1016/j.jocn.2020.05.017
  4. Berger JR. COVID-19 and the nervous system. J Neurovirol. 2020;26(2):143-148. doi:10.1007/s13365-020-00840-5
  5. Herman C, Mayer K, Sarwal A. Scoping review of prevalence of neurologic comorbidities in patients hospitalized for COVID-19 [published online ahead of print, 2020 Apr 28]. Neurology. 2020;10.1212/WNL.0000000000009673. doi:10.1212/WNL.0000000000009673
  6. Ding Y, He L, Zhang Q, Huang Z, Che X, Hou J, Wang H, Shen H, Qiu L, Li Z, Geng J, Cai J, Han H, Li X, Kang W,Weng D, Liang P, Jiang S. Organ distribution of severe acute respiratory syndrome (SARS) associated coronavirus (SARS-CoV) in SARS patients:implications for pathogenesis and virus transmission pathways. JPathol 2004; 203(2): 622–630
  7. 24. Xu J, Zhong S, Liu J, Li L, Li Y, Wu X, Li Z, Deng P, Zhang J,Zhong N, Ding Y, Jiang Y. Detection of severe acute respiratory syndrome coronavirus in the brain: potential role of the chemokine Mig in pathogenesis. Clin Infect Dis 2005; 41(8): 1089–1096
  8. Sun XF, Zhang X, Chen XH, Chen LW, Deng CH, Zou XJ, Liu WY, Yu HM. The infection evidence of SARS-COV-2 in ocular surface: a single-center cross-sectional study. medRxiv 2020; doi: 10.1101/2020.02.26.20027938
  9. Hamming I, Timens W, Bulthuis ML, Lely AT, Navis G, van Goor H. Tissue distribution of ACE2 protein, the functional receptor for SARS coronavirus. A first step in understanding SARS pathogenesis. J Pathol 2004; 203(2): 631–637
  10. Avindra Nath. Neurologic complications of coronavirus infections. Neurology May 2020, 94 (19) 809-810; DOI: 10.1212/WNL.0000000000009455
  11. Rojas-Celis V, Valiente-Echeverría F, Soto-Rifo R, Toro-Ascuy D. New Challenges of HIV-1 Infection: How HIV-1 Attacks and Resides in the Central Nervous System. Cells. 2019;8(10):1245. Published 2019 Oct 13. doi:10.3390/cells8101245
  12. Louveau A, Smirnov I, Keyes TJ, Eccles JD, Rouhani SJ, Peske JD, Derecki NC, Castle D, Mandell JW, Lee KS, Harris TH, Kipnis J. Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels. Nature 2015; 523(7560): 337–341
  13. Cheng Y, Haorah J. How does the brain remove its waste metabolites from within? Int J Physiol Pathophysiol Pharmacol 2019; 11(6): 238–249
  14. Needham EJ, Chou SH, Coles AJ, Menon DK. Neurological Implications of COVID-19 Infections. Neurocrit Care. 2020;32(3):667-671. doi:10.1007/s12028-020-00978-4
  15. Hamzelou, J. Virus in the Brain. New Scietist May 2020 https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0262407920310058?dgcid=rss_sd_all
  16. Jiang F, Deng L, Zhang L, Cai Y, Cheung CW, Xia Z. Review of the clinical characteristics of coronavirus disease 2019 (COVID-19). Gen Intern Med 2020 Mar 4. doi: 10.1007/s11606-020-05762-w
  17. Guan W, Ni Z, Hu Y, Liang W, Ou C, He J, Liu L, Shan H, Lei C, Hui D SC, Du B, Li L, Zeng G, Yuen KY, Chen R, Tang C,Wang T, Chen P, Xiang J, Li S, Wang J, Liang Z, Peng Y, Wei L, Liu Y, Hu Y, Peng P, Wang J, Liu J, Chen Z, Li G, Zheng Z, Qiu S, Luo J, Ye C, Zhu S, Zhong N. Clinical characteristics of 2019 novel coronavirus infection in China. medRxiv 2020; doi: 10.1101/2020.02.06.20020974

Lini komentin tuaj!

Fyerjet dhe përdorimi i fjalëve banale, do të pasoj me fshirjen e komentit tuaj.

Lajmet e fundit

Ish- deputeti i PD: Rama e ka futur vendin në qorrsokak të rrezikshëm. Koha për të zgjedhur po afron, duhet të ndryshojmë kurs!

Politikë

Ish- deputeti i PD: Rama e ka futur vendin në qorrsokak të rrezikshëm. Koha për të zgjedhur po afron, duhet të ndryshojmë kurs!

Ish- deputeti i PD, Agron Shehaj ka përmendur dy probleme të Shqipërisë dukë akuzuar si fajtor Edi Ramën. Shehaj thtoë se Shqipërisë po i ikin djemtë dhe vajzat më të mira...

Gjosha në Njësinë 5: Me ose pa koalicione, me lista të hapura apo të mbyllura, LSI do t’i drejtohet qytetarëve me alternativën e saj për rikthimin e shpresës

Politikë

Gjosha në Njësinë 5: Me ose pa koalicione, me lista të hapura apo të mbyllura, LSI do t’i drejtohet qytetarëve me alternativën e saj për rikthimin e shpresës

  Ish-ministrja e Integrimit Klajda Gjosha ka zhvilluar një takim me qytetarët në njësinë 5. Gjosha thotë se me ose pa koalicione, me lista të hapura apo të mbyllura, LSI do...

Kërpaçi:Qeverisja e rilindjes e trajton Durrësin si një pronë private. Më 25 Prill, rinia do të ndërtojë me votë Shqipërinë ku të gjithë jetojnë të barabartë

Politikë

Kërpaçi:Qeverisja e rilindjes e trajton Durrësin si një pronë private. Më 25 Prill, rinia do të ndërtojë me votë Shqipërinë ku të gjithë jetojnë të barabartë

  Ish-deputetja e LSI-së Floida Kërpaçi është takuar me të rinj në qytetin e Durrësit, nga ku jep edhe një mesazh. Kërpaçi shkruan se qeverisja e rilindjes e trajton qytetin e...