COVID-19 Kaynaklı Beyin Sisi Nöronların Kaynaşmasıyla Oluşuyor Olabilir!

COVID-19 semptomları arasında en tedirgin edici olanlardan biri beyin sisidir. Beyin sisinden etkilenen kişiler baş ağrıları, odaklanmada zorluk ve unutkanlık gibi sorunlarla karşılaşırlar.

Yeni bir çalışmada araştırmacılar, SARS-Cov-2'nin beyin hücrelerinin kaynaşmasına ve hücreler arası iletişimin bozulmasına sebep olduğunu gösterdi. Araştırma hücre kültüründe yürütülmüş olsa da bazı bilim insanları bu bulguların pandeminin en kafa karıştırıcı semptomlarından biri olan beyin sisini de açıklayabileceğini düşünüyor.

Alman Nörodejeneratif Hastalıklar Merkezi'nde araştırma yapmakta olan, çalışmaya dahil olmamış biyokimyager Stefan Lichtentaler bunun önemli bir ilk adım olduğunu dile getiriyor.

Aslında, araştırmacılar daha önceden SARS-CoV-2'nin bazı hücrelerin kaynaşmasına sebep olduğunun farkındaydı. Ağır COVID-19 vakalarının akciğerleri, sinsityum adı verilen ve bilim insanlarının hastalığın solunumsal semptomlarında payı olduğuna inandığı büyük, çok hücreli yapılarla doluydu. Çünkü bazı başka virüsler gibi SARS-CoV-2 de hücrelerin kaynaşmasını tetikleyerek başka hücreleri enfekte etmek zorunda kalmadan bir organa tümüyle yayılabilme yeteneği gösteriyordu.

Akciğer hücrelerinde görülen kaynaşmanın beyin hücrelerinde de görülebilme ihtimalini araştırmak amacıyla Queensland Üniversitesi'nden sinirbilimci Massimo Hilliard ve ekibi, genetik olarak değiştirilmiş iki fare nöronu popülasyonu oluşturdu. Bu hücre popülasyonlarından biri kırmızı, diğeri ise yeşil bir floresan proteinini ifade ediyordu. Bu iki popülasyona ait hücreler birbiriyle kaynaştığında ise mikroskopta parlak sarı bir renk gözleniyordu. İki popülasyondan da hücreler içeren bir kültür SARS-CoV-2'ye maruz bırakıldığında işte bu sarı renk gözlemlendi. Dahası, hücre kültüründe gerçekleşen bu kaynaşma, kök hücreler kullanılarak üretilen insan beyni organoidlerinde de gerçekleşti.

Beyin hücrelerinin kaynaşmasında memeli hücrelerinin yüzeyinde ifade edilen ve SARS-CoV-2'nin hedeflediği bilinen Anjiyotensin Dönüştürücü Enzim 2'nin (ACE2) kilit rol oynadığı düşünülüyor. Virüs, Spike adlı bir yüzey proteini aracılığıyla ACE2'ye bağlanarak hücre ile birleşiyor ve hücre içine genetik materyalini bırakıyor. Enfekte hücrelerde bulunan Spike proteini, hücre yüzeyindeki başka bir ACE2'yi kullanarak hücrenin komşu hücreyle birleşmesini tetikliyor gibi görünüyor.

Bunun yanında, araştırmacılar Spike proteinini ifade etmesi sağlanan nöronlardan yalnızca ACE2'yi de ifade edebilenlerin birbirleriyle kaynaştıklarını gözlemledi. Bulgular, akciğer hücreleri üzerinde daha önce yapılmış araştırmalar ile aynı doğrultuda olup ACE2 reseptörünün hücrelerin kaynaşmasında önemli bir vasıta olabileceğini gösteriyor.

Bununla birlikte, hücre kültürlerinde ve organoidlerde gözlemlenen sinsityumları akciğerdekilerden ayıran bazı tuhaflıklar da vardı. Akciğer hücreleri kaynaştığı zaman yalnızca hücre gövdelerinin ana kısımları kaynaşırken nöronlardaki birleşme, hücre gövdesinden çok uzakta, dendrit ve akson olarak bilinen ve hücreler arası iletişimde büyük önem taşıyan uzantılarda gerçekleşmişti.

Dendrit ve aksonlarda gerçekleşen birleşmeler hücreler arası iletişimi aksatmışa benziyordu. Nöronlar normalde birbirlerinden bağımsız olarak sinyal üretmelerine rağmen akson ve dendritlerdeki bu birleşmeler nedeniyle nöronların %90'ı senkronize bir şekilde sinyal üretirken geriye kalan %10'unda bir aktivite gözlenmedi. Hilliard böylesine büyük ölçekte eş zamanlı bir aktiviteyi "neredeyse bir nöbet gibi" sözleriyle nitelendirirken beyin sisinin nöronlar arası iletişimin bozulmasıyla oluşabileceğini ifade etti. Hilliard'ın araştırma ekibi, daha önceki bir çalışmalarında da hücre birleşmesini tetiklemenin Caenorhabditis elegans'ta koku duyusunun körelmesine yol açtığını göstermişti. Patton Devlet Hastanesi ve Loma Linda Üniversitesi ile ilişikli ve çalışmaya katılmamış olan Psikiyatr Adonis Sfera araştırma hakkında şöyle söylüyor:

Bu nöronlar kalçalarından yapışık siyam ikizleri gibi. Nöron olarak işlev gösterebilirler mi henüz kimse bilmiyor. Ancak nöron işlevlerinin bir kısmını kaybetmiş olma olasılıkları yüksek.

Ancak Pasteur Enstitüsünden virolog Olivier Schwartz'a göre elde edilen bu bulgular, insanlar bir yana, SARS-CoV-2 bulaşmış hayvanlarda bile görülmeyebilir. Ayrıca Schwartz ve diğer araştırmacılar, daha önce COVID-19 sebebiyle ölenlerin beyninde nöronal sinsityum aranmadığına da değiniyor. Yine de Schwartz, araştırmayı akla yatan ve üzerinde çalışmaya değer bir araştırma olarak niteliyor ve bu araştırmanın nöronal birleşmenin kuduz gibi SARS-CoV-2'ye göre daha çok nöronu enfekte eden virüsler için de önemli olabileceğini vurguluyor. Bulguların kuduzun beyne verdiği zarara bir açıklama getirebileceğini de ekliyor. Araştırmanın yöneticisi Hilliard son olarak şunları söylüyor:

Nöronal kaynaşmanın oldukça yaygın olabileceğini düşünüyoruz. Henüz fark edilmedi ancak burnumuzun dibinde duruyor.