Virus nhắm vào một thụ thể cụ thể để xâm nhập vào các tế bào hình sao - Ảnh: SHUTTERSTOCK
Trên tạp chí PNAS của Viện hàn lâm Khoa học quốc gia Mỹ, các nhà nghiên cứu tiết lộ cách mầm bệnh COVID-19 làm thay đổi quá trình trao đổi chất của các tế bào hình sao. Theo đó, virus SARS-CoV-2 tiết ra các hợp chất làm suy giảm khả năng tồn tại của các tế bào thần kinh và cuối cùng thúc đẩy quá trình chết của tế bào này.
Các tác giả viết: "Các triệu chứng thần kinh là một trong những biến chứng ngoài phổi phổ biến nhất của COVID-19, ảnh hưởng đến hơn 30% bệnh nhân".
Tuy nhiên cho đến nay, vẫn chưa rõ liệu những tác động này là kết quả của những thay đổi toàn thân do virus tạo ra, hay do virus SARS-CoV-2 xâm nhập vào não và hệ thần kinh trung ương (CNS), theo trang IFL Science.
Để điều tra, các tác giả nghiên cứu bắt đầu bằng cách đánh giá 81 người đã bị các triệu chứng COVID-19 nhẹ mà không cần nhập viện. So với 81 trường hợp đối chứng khỏe mạnh, những người tham gia này biểu hiện mức độ lo lắng và trầm cảm cao hơn và bị teo vùng vỏ não trước nhiều hơn, vốn trước đây có liên quan đến rối loạn lo âu.
Để xác định cách thức virus phá hủy các tế bào não trong cấu trúc quan trọng này, nhóm nghiên cứu đã phân tích các mẫu mô não của 26 người đã chết vì các biến chứng liên quan đến COVID-19. Virus SARS-CoV-2 được tìm thấy trong tế bào hình sao của 5 người trong số này, điều đó khiến các tác giả nghiên cứu suy đoán rằng mầm bệnh có thể đã hiện diện trong não của 21 người còn lại.
Tế bào hình sao hỗ trợ trao đổi chất cho các tế bào thần kinh, cung cấp cho chúng năng lượng cần thiết để hoạt động.
Một phân tích các protein từ các tế bào hình sao bị nhiễm SARS-CoV-2 cho thấy những thay đổi quan trọng về trao đổi chất, bao gồm giảm sản xuất lactate, chất cần thiết cho hoạt động thần kinh và sự sống còn.
Dựa trên quan sát này, các nhà nghiên cứu tuyên bố: "Virus SARS-CoV-2 tiết chất độc thần kinh vào tế bào hình sao, dẫn đến việc tế bào thần kinh chết nhiều hơn".
Tiến hành điều tra thêm một bước nữa, nhóm nghiên cứu đã xác định được cách thức virus lây nhiễm vào các tế bào não.
Sau khi đưa virus vào các tế bào não trong một đĩa petri, các nhà nghiên cứu phát hiện protein đột biến nhắm vào một thụ thể khác, được gọi là NRP1, để lây nhiễm tế bào hình sao. Khi các thụ thể NRP1 bị chặn bằng các kháng thể trung hòa, virus sẽ mất khả năng xâm nhập vào các tế bào này.
"Tóm lại virus SARS-CoV-2 có thể tiếp cận thần kinh trung ương của bệnh nhân COVID-19. Thông qua tương tác NRP1, virus lây nhiễm vào tế bào hình sao, làm suy giảm chức năng và khả năng sống của tế bào thần kinh.
Những đặc điểm này có thể giải thích những tổn thương và những thay đổi cấu trúc được quan sát thấy trong não của bệnh nhân COVID-19", các tác giả nghiên cứu kết luận.