Apa yang saat ini kita ketahui tentang efek SARS-CoV-2 pada otak? Artikel ini mengumpulkan bukti yang muncul.

image 267 - COVID-19 dan Otak: Apa yang Kita Ketahui Sejauh Ini?
Sutthaburawonk / Getty Images

Bagaimana SARS-CoV-2, virus yang menyebabkan COVID-19, mempengaruhi otak manusia? Studi terbaru telah memberi kita petunjuk, menjelaskan mengapa COVID-19 bisa begitu parah bagi sebagian orang dan mengapa gejalanya bisa bertahan lama.

Ada sejarah panjang dari virus serupa yang mempengaruhi otak, para peneliti menunjukkan, begitu banyak yang berharap virus korona baru memiliki efek ini.

Misalnya, Dr. Gabriel A. de Erausquin, profesor neurologi di Pusat Ilmu Kesehatan Universitas Texas di San Antonio, mencatat bahwa “Sejak pandemi flu tahun 1917 dan 1918, banyak penyakit mirip flu telah dikaitkan dengan gangguan otak. “

“Virus pernapasan itu termasuk H1N1 dan SARS-CoV. Virus SARS-CoV-2 yang menyebabkan COVID-19 juga diketahui berdampak pada otak dan sistem saraf, ”tambah peneliti. Pertanyaannya adalah – bagaimana, dan sejauh mana?

Efek pada otak menjelaskan hilangnya penciuman

Dr. de Erausquin baru-baru ini menerbitkan makalah bersama dengan rekan-rekannya, termasuk penulis senior Dr. Sudha Seshadri, seorang profesor neurologi di lembaga yang sama dan direktur Institut Glenn Biggs untuk Penyakit Alzheimer dan Neurodegeneratif di universitas.

“Ide dasar dari penelitian kami adalah bahwa beberapa virus pernapasan memiliki afinitas untuk sel sistem saraf,” jelas Prof. Seshadri. Dia menambahkan, “Sel penciuman sangat rentan terhadap invasi virus dan secara khusus ditargetkan oleh SARS-CoV-2, dan itulah mengapa salah satu gejala COVID-19 yang menonjol adalah hilangnya penciuman.”

Sel penciuman terkonsentrasi di hidung. Melalui mereka, virus mencapai bola penciuman di otak, yang terletak di dekat hipokampus, area otak yang terlibat dalam memori jangka pendek.

“Jejak virus, ketika menyerang otak, hampir mengarah langsung ke hipokampus,” jelas Dr. de Erausquin. “Itu diyakini menjadi salah satu sumber gangguan kognitif yang diamati pada pasien COVID-19. Kami menduga ini juga menjadi bagian dari alasan mengapa akan ada penurunan kognitif yang dipercepat dari waktu ke waktu pada individu yang rentan. “

Kaitannya dengan gangguan neurologis

Dalam makalah mereka, para ilmuwan mengacu pada bukti yang ada yang membuat mereka sangat waspada terhadap dampak SARS-CoV-2 pada otak. Misalnya, para peneliti telah menemukan bahwa:

  • “Pemberian SARS ‐ CoV-2 intranasal pada tikus menyebabkan invasi cepat ke otak.”
  • “Partikel virus SARS ‐ CoV ‐ 1 dapat dideteksi secara post mortem di otak besar […] pada manusia.”
  • Dalam jaringan otak post mortem, reseptor angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) diekspresikan dalam pembuluh darah korteks frontal otak. Melalui reseptor ini, SARS-CoV-2 memasuki sel sehat.
  • Penelitian in vitro menunjukkan bahwa protein lonjakan virus dapat merusak sawar darah-otak.
  • Sakit kepala, rasa berkurang, dan kehilangan bau terjadi sebelum timbulnya gejala pernapasan pada sebagian besar pasien COVID-19.
  • Delirium , gejala neuropsikiatri dari penurunan kognisi dan memori, “dapat menjadi satu-satunya gejala yang muncul dari infeksi SARS-CoV-2, bahkan pada pasien yang lebih muda. Insiden delirium pada pasien COVID-19 yang sakit parah [di unit perawatan intensif (ICU)] dilaporkan setinggi 84%, ”para penulis mencatat.
  • Terakhir, “Pencitraan otak yang tidak normal telah muncul sebagai fitur utama COVID-19 dari semua bagian dunia,” tulis tim tersebut.

Pada 2022, penulis berencana untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana COVID-19 memengaruhi otak. Sebuah konsorsium peneliti dari lebih dari 30 negara – didanai oleh Alzheimer’s Association – akan melakukan penelitian bersama tentang efek neurologis dari novel coronavirus.

Peserta studi akan direkrut dari jutaan orang dengan COVID-19, selain beberapa yang sudah terdaftar dalam studi internasional. Para peneliti akan mengambil langkah-langkah kunci kesehatan otak – menggunakan pemindaian MRI dan penilaian volume otak, kognisi, dan perilaku – pada awalnya dan pada 6, 9, dan 18 bulan penelitian.

Tujuannya adalah untuk memahami bagaimana COVID-19 meningkatkan risiko, keparahan, dan perkembangan kondisi neurodegeneratif, seperti Alzheimer, atau kondisi kejiwaan, seperti depresi.

Panggilan untuk sedasi ICU yang lebih ringan

Penelitian lain menambah kekhawatiran yang diungkapkan oleh Dr. de Erausquin, Dr. Seshadri, dan rekan mereka – khususnya mengenai risiko delirium dan koma.

Sebuah studi baru yang muncul di The Lancet Respiratory Medicine menemukan tingkat hasil yang jauh lebih tinggi di antara pasien COVID-19 daripada yang biasa terjadi pada pasien dengan gagal pernapasan akut.

Penulis penelitian ini mengamati 2.088 pasien COVID-19 yang dirawat di 69 ICU dewasa di 14 negara. Mereka menemukan bahwa sekitar 82% pasien koma selama rata-rata 10 hari, dan 55% mengalami delirium selama rata-rata 3 hari. Rata-rata, disfungsi otak akut, yang dimanifestasikan sebagai koma atau delirium, berlangsung selama 12 hari.

“Ini dua kali lipat dari apa yang terlihat pada pasien ICU non-COVID,” jelas penulis studi bersama Brenda Pun, perawat perawatan tingkat lanjut di Divisi Alergi, Paru, dan Pengobatan Perawatan Kritis Universitas Vanderbilt, di Nashville, TN. Pun juga direktur kualitas data di Vanderbilt Critical Illness, Brain Dysfunction, dan Survivorship Center.

Penelitian ini bersifat observasional, sehingga tidak dapat menarik kesimpulan tentang penyebab tingkat disfungsi otak akut ini. Namun, penulis berspekulasi bahwa obat penenang yang kuat dan kunjungan keluarga yang berkurang mungkin keduanya berperan.

Penelitian menunjukkan bahwa pasien yang telah menerima infus obat penenang benzodiazepine – yang bertindak sebagai depresan untuk sistem saraf – 59% lebih mungkin mengembangkan delirium. Studi ini juga menemukan bahwa pasien yang menerima kunjungan langsung atau kunjungan keluarga virtual 30% lebih kecil kemungkinannya untuk mengembangkan delirium.

Para penulis memperingatkan bahwa karena tekanan pandemi, banyak profesional perawatan kesehatan telah kembali ke praktik lama, sementara protokol yang lebih baru memiliki ketentuan yang jelas untuk menghindari disfungsi otak akut.

“Jelas dalam temuan kami bahwa banyak ICU kembali ke praktik sedasi yang tidak sejalan dengan pedoman praktik terbaik,” kata Pun, “dan kami dibiarkan berspekulasi tentang penyebabnya. Banyak rumah sakit dalam sampel kami melaporkan kekurangan penyedia ICU yang diberi tahu tentang praktik terbaik. ”

“Ada kekhawatiran tentang kekurangan obat penenang, dan laporan awal COVID-19 menunjukkan bahwa disfungsi paru yang terlihat membutuhkan teknik manajemen yang unik termasuk sedasi dalam. Dalam prosesnya, langkah-langkah pencegahan utama terhadap disfungsi otak akut agak diabaikan. “

“Periode disfungsi otak akut yang berkepanjangan ini sebagian besar dapat dihindari. Studi kami membunyikan alarm: Saat kita memasuki gelombang kedua dan ketiga COVID-19, tim ICU perlu, di atas segalanya, untuk kembali ke tingkat sedasi yang lebih ringan untuk pasien ini, uji coba bangun dan pernapasan yang sering, mobilisasi, dan aman secara langsung. atau kunjungan virtual. “

– penulis studi senior Dr. Pratik Pandharipande, seorang profesor anestesiologi di Vanderbilt University Medical Center

Menginfeksi neuron ‘dengan konsekuensi yang menghancurkan’

Peneliti lain telah fokus pada bagaimana virus corona baru menginfeksi neuron dan merusak jaringan otak.

Misalnya, tim yang dipimpin oleh Akiko Iwasaki, Profesor Imunobiologi dan Biologi Molekuler, Seluler, dan Perkembangan dari Waldemar Von Zedtwitz di Yale School of Medicine, di New Haven, CT, menggunakan reproduksi organ 3D miniatur yang dikembangkan di laboratorium untuk menganalisis bagaimana SARS-CoV-2 menyerang otak.

Studi tersebut, yang muncul di Journal of Experimental Medicine , menunjukkan bahwa coronavirus baru mampu menginfeksi neuron di organoid yang tumbuh di laboratorium ini dan menggandakan dirinya dengan meningkatkan metabolisme sel yang terinfeksi. Bersamaan dengan itu, neuron yang sehat dan tidak terinfeksi di sekitarnya mati karena suplai oksigen mereka terputus.

Para peneliti juga menentukan bahwa memblokir reseptor ACE2 mencegah virus menginfeksi organoid otak manusia.

Para ilmuwan juga menganalisis efek SARS-CoV-2 pada otak tikus yang dimodifikasi secara genetik untuk menghasilkan reseptor ACE2 manusia. Di sini, virus mengubah pembuluh darah otak, atau pembuluh darah. Ini bisa, pada gilirannya, memutus suplai oksigen otak.

Selain itu, tikus dengan infeksi yang telah menyebar ke otak memiliki penyakit yang jauh lebih parah daripada tikus dengan infeksi yang terbatas pada paru-paru.

Terakhir, Prof Iwasaki dan timnya memeriksa otak postmortem dari tiga pasien yang meninggal karena COVID-19. Mereka menemukan SARS-CoV-2 di neuron kortikal salah satu dari ketiganya. Area yang terinfeksi dikaitkan dengan infark iskemik, dimana suplai darah yang terbatas menyebabkan kerusakan jaringan dan kematian sel. Ketiga pasien tersebut memiliki mikroinfark di otak mereka.

“Penelitian kami dengan jelas menunjukkan bahwa neuron dapat menjadi sasaran infeksi SARS-CoV-2, dengan konsekuensi yang menghancurkan dari iskemia lokal di otak dan kematian sel. […] Hasil kami menunjukkan bahwa gejala neurologis yang terkait dengan COVID-19 mungkin terkait dengan konsekuensi ini dan dapat membantu memandu pendekatan rasional untuk pengobatan pasien COVID-19 dengan gangguan saraf. ”

– penulis koresponden Dr. Kaya Bilguvar, direktur Pusat Analisis Genom Yale

‘Begitu menginfeksi otak, itu dapat mempengaruhi apa saja’

Studi lain mendukung gagasan bahwa serangan COVID-19 di otak membuat penyakit menjadi sangat parah.

Sebuah tim peneliti, termasuk penulis studi senior Mukesh Kumar, seorang ahli virologi yang berspesialisasi dalam penyakit menular yang muncul dan asisten profesor di Universitas Negeri Georgia, di Atlanta, menginfeksi saluran hidung tikus dengan virus corona baru. Hal ini menyebabkan penyakit parah pada hewan pengerat, bahkan setelah infeksi telah dibersihkan dari paru-paru mereka.

Para ilmuwan kemudian menganalisis tingkat virus di beberapa organ, membandingkan kelompok tikus intervensi dengan kelompok kontrol, yang telah menerima dosis larutan garam alih-alih virus.

Hasilnya – diterbitkan dalam jurnal Viruses – mengungkapkan bahwa tingkat virus di paru-paru mencapai puncaknya sekitar hari ke-3 setelah infeksi, tetapi tingkat di otak tetap bertahan pada hari ke-5 dan ke-6, bertepatan dengan gejala yang paling parah dan melemahkan.

Para ilmuwan juga menemukan bahwa otak mengandung virus 1.000 kali lebih tinggi daripada bagian tubuh lainnya.

Ini mungkin menjelaskan, kata peneliti senior, mengapa beberapa orang tampaknya pulih setelah beberapa hari dan fungsi paru-parunya membaik, tetapi kemudian kambuh dan mengalami gejala yang lebih parah, beberapa di antaranya terbukti mematikan.

“Pemikiran kami bahwa [COVID-19] lebih merupakan penyakit pernapasan belum tentu benar,” kata Kumar. “Sekali ia menginfeksi otak, ia dapat mempengaruhi apapun karena otak mengontrol paru-paru Anda, jantung, semuanya. Otak adalah organ yang sangat sensitif. Ini adalah prosesor utama untuk segalanya. ”

“Otak adalah salah satu wilayah tempat virus suka bersembunyi,” lanjutnya, “karena tidak seperti paru-paru, otak tidak dilengkapi perlengkapan yang memadai, dari perspektif imunologis, untuk membersihkan virus.”

“Itulah sebabnya kami melihat penyakit parah dan semua gejala ganda ini seperti penyakit jantung, stroke, dan semua penyakit jangka panjang ini dengan hilangnya penciuman, hilangnya rasa,” jelas peneliti senior. “Semua ini berkaitan dengan otak, bukan dengan paru-paru.”

Kumar memperingatkan bahwa kerusakan otak dapat berarti bahwa banyak orang dengan COVID-19 terus berisiko tinggi terkena penyakit neurodegeneratif, seperti Parkinson, multiple sclerosis, atau penurunan kognitif umum, setelah pulih.

“Menakutkan. […] Banyak orang mengira mereka tertular COVID, dan mereka sembuh, dan sekarang mereka sudah keluar dari hutan. Sekarang saya merasa itu tidak akan pernah menjadi kenyataan. Anda mungkin tidak akan pernah keluar dari hutan. “

Sumber:

Medical News Today

ARTIKEL TERKAIT

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here