Возможные механизмы воздействия вируса SARS-CoV-2 на нервную систему

Острое инфекционное заболевание – коронавирусная инфекция (COVID-19) – вызываемое новым штаммом коронавируса  SARS-CoV-2, может привести к тяжелому острому респираторному синдрому и обладает высоким потенциалом к распространению между людьми. В марте 2020 года Всемирная организация здравоохранения признала пандемию COVID-19. И с этого момента данное заболевание оказало очень сильное влияние на жизнь многих людей, изменив её просто кардинально. Соответственно, различные аспекты этиологии, патогенеза, течения болезни, её диагностика и лечение стали очень актуальной проблемой.

При COVID-19 первоначально поражается дыхательная система [6]. Однако также могут возникнуть нарушения и в нервной системе вплоть до тяжелых осложнений. Наиболее частыми симптомами со стороны нервной системы являются гипо- или аносмия, головные боли, гипогевзия. Кроме того, описаны случаи развития энцефалита, синдрома Гийена-Барре, энцефалопатий, цереброваскулярных осложнений и др.

SARS-CoV-2 относится к оболочечным одноцепочечным РНК-вирусам из рода Betacoronavirus[6]. Для проникновения в клетку вирус своим спайк-протеином прикрепляется к рецептору ангиотензинпревращающего фермента-2 (рАПФ-2) [4]. Данный тип рецепторов участвует в регуляции артериального давления через ангиотензин-ренин-альдестероновую систему. И что интересно, эти рецепторы имеются практически во всех тканях и органах, включая лёгкие, почки, печень, слизистую носа, иммунные клетки, мозг, сосуды и др. После связывания вируса с рАПФ-2 происходит увеличение количества провоспалительных цитокинов (интерлейкина-1, 6, фактора некроза опухоли-альфа) с риском развития цитокинового шторма. И такой воспалительный процесс активирует свертывающую систему крови с образованием тромбов в сосудах[5]. Комбинация тромбоза, увеличения активности воспалительных маркеров, повреждения сосудов ведет к нарушению функций многих органов, не оставляя в стороне нервную систему.

Теперь подробнее остановимся на механизмах воздействия SARS-CoV-2 на нервную ткань. Их можно выделить на две группы: механизмы прямого воздействия и непрямого. Начнем с последних.

Гипоксия. При вторжении вируса в пневмоциты и развитии пневмонии в альвеолах накапливается экссудат, который нарушает обмен газов, происходящий здесь. Соответственно, это ведет к гипоксии и гиперкапнии, в том числе в центральной нервной системе (ЦНС), переходу из аэробного в анаэробный метаболизм в клетках мозга, которые особо чувствительны к нехватке кислорода и ацидозу. И эта ишемизированная ткань не может в полном объёме выполнять свои функции [3].

Цитокиновый шторм и гиперкоагуляция. Другим механизмом повреждения является цитокиновый шторм, при котором повышаются уровни провоспалительных цитокинов и активируются Т-лимфоциты, макрофаги и эндотелиальные клетки. Выделяемые ими интерлейкины вызывают повышение проницаемости сосудистой стенки, активацию комплемента и увеличение свертывающих свойств крови, что в итоге приводит к диссеминированному образованию тромбов [5]. По такому сценарию наблюдаются цереброваскулярные осложнения, чаще ишемические инсульты. Также необходимо отметить, что в их возникновении большую роль играют риск-факторы, такие как сахарный диабет, артериальная гипертензия, ожирение, которые нередко сочетаются вместе у одного пациента [8].

Прямое воздействие.

Кроме того, SARS-CoV-2 может проникнуть непосредственно в ЦНС через обонятельную луковицу, чем объясняется развитие аносмии при COVID-19. Экспериментальные работы на мышах показали, что после интраназального введения человеческого коронавируса OC43, он обнаруживается в препаратах обонятельных луковиц [7]. Также для родственного SARS-CoV-1 характерно ретроградное проникновение в ЦНС, что может иметь место и при COVID-19 [1]. Альтернативными входными воротами могут служить лейкоциты, нагруженные вирусом, или гематоэнцефалический барьер при виремии [2].