Cómo afecta COVID-19 al cerebro

Aparentemente, los síntomas neurológicos no son consecuencia de la infección cerebral por el coronavirus SARS-CoV-2 causante de la COVID-19

Los científicos aún no están seguros de cómo surgen los síntomas neurológicos en COVID-19. ¿Se debe a que el SRAS-CoV-2 infecta el cerebro? ¿O son estos síntomas el resultado de la inflamación en el resto del cuerpo? Un estudio de la Charité – Universitätsmedizin Berlin ha aportado pruebas que apoyan esta última teoría. Se publica hoy en la revista Nature Neuroscience*.

Dolores de cabeza, problemas de memoria y fatiga son sólo algunos de los efectos neurológicos que surgen durante la infección por coronavirus y que pueden durar mucho más allá del periodo agudo. Incluso al principio de la pandemia, los investigadores conjeturaron que la causa podía ser la infección directa del cerebro. «Nosotros también lo tomamos como hipótesis al principio. Pero hasta ahora no había pruebas claras de que el coronavirus pudiera persistir en el cerebro, y mucho menos proliferar», explica la Dra. Helena Radbruch, jefa del grupo de trabajo de Neuroinflamación Crónica del Departamento de Neuropatología de Charité. «Para eso, habríamos necesitado encontrar pruebas de partículas de virus intactas en el cerebro, por ejemplo. En cambio, los indicios de que el coronavirus podría infectar el cerebro proceden de métodos de prueba indirectos, por lo que no son del todo concluyentes.»

Según una segunda hipótesis, los síntomas neurológicos serían en cambio una especie de efecto secundario de la fuerte respuesta inmunitaria que despliega el organismo para defenderse del virus. Estudios anteriores habían arrojado indicios de que podría ser así. El estudio actual de la Charité refuerza ahora esta teoría con resultados detallados de biología molecular y anatomía de las autopsias.

No hay signos de infección directa del cerebro

Para el estudio, el equipo de investigadores analizó diversas zonas del cerebro de 21 personas que fallecieron en entornos hospitalarios, normalmente en una UCI, debido a una infección grave por coronavirus. A modo de comparación, los investigadores estudiaron a nueve pacientes que murieron por otras causas tras recibir tratamiento en cuidados intensivos. En primer lugar, observaron si el tejido mostraba algún cambio visible y buscaron cualquier indicio de coronavirus. A continuación, realizaron un análisis detallado de genes y proteínas para identificar los procesos específicos que habían tenido lugar en el interior de las células individuales.

Al igual que otros equipos de investigadores anteriores, los científicos de la Charité encontraron material genético del coronavirus en el cerebro en algunos casos. «Pero no encontramos neuronas infectadas con SARS-CoV-2», señala Radbruch. «Suponemos que las células inmunitarias absorbieron el virus en el cuerpo y luego viajaron al cerebro. Siguen portando el virus, pero éste no infecta las células del cerebro. Así que el coronavirus ha invadido otras células del cuerpo, pero no el propio cerebro».

El cerebro reacciona a la inflamación del cuerpo

Aun así, los investigadores observaron cambios sorprendentes en los procesos moleculares de algunas células del cerebro en los infectados por COVID-19: Por ejemplo, las células activaron la vía de señalización del interferón, que suele activarse en el curso de una infección vírica. «Es evidente que algunas neuronas reaccionan a la inflamación en el resto del cuerpo», afirma el profesor Christian Conrad, jefe del grupo de trabajo de Imagen Inteligente del Instituto de Salud de Berlín en la Charité (BIH) y uno de los investigadores principales del estudio, junto con Radbruch. «Esta reacción molecular podría ser una buena explicación de los síntomas neurológicos que observamos en los pacientes con COVID-19″. Por ejemplo, los neurotransmisores emitidos por estas células en el tronco encefálico podrían causar fatiga. Esto se debe a que el tronco encefálico alberga grupos de células que controlan el impulso, la motivación y el estado de ánimo».

Las células nerviosas reactivas se encontraron principalmente en lo que se conoce como núcleos del nervio vago. Se trata de células nerviosas situadas en el tronco encefálico que se extienden hasta órganos como los pulmones, el intestino y el corazón. Simplificando, la interpretación de nuestros datos es que el nervio vago «detecta» la respuesta inflamatoria en distintos órganos del cuerpo y reacciona ante ella en el tronco encefálico, sin que se produzca una infección real del tejido cerebral», explica Radbruch. «A través de este mecanismo, la inflamación sí se propaga del cuerpo al cerebro de alguna manera, lo que puede alterar la función cerebral».

Reacción limitada en el tiempo

La reacción de las neuronas a la inflamación es temporal, como demuestra la comparación de las personas que murieron durante una infección aguda por coronavirus con las que fallecieron al menos dos semanas después. Los cambios moleculares son más evidentes durante la fase de infección aguda, pero vuelven a normalizarse después, al menos en la gran mayoría de los casos.

«Creemos que es posible que si la inflamación se cronifica, eso sea lo que cause los síntomas neurológicos que suelen observarse en COVID prolongado en algunas personas», afirma Conrad. Para confirmar esta sospecha, el equipo de investigadores tiene previsto estudiar con más detalle las firmas moleculares en el líquido cefalorraquídeo de los pacientes con COVID prolongada.

REFERENCIA

Proteomic and transcriptomic profiling of brainstem, cerebellum and olfactory tissues in early- and late-phase COVID-19