Как потеря обоняния объясняет неврологические симптомы COVID-19?

Ученые все еще точно не знают, почему COVID-19 вызывает потерю обоняния у стольких людей. Вирус SARS-CoV-2 не может влиять на обонятельные сенсорные нейроны. Но новое исследование предполагает, что реорганизацию их ядер способно вызвать инфицирование соседних клеток. Полученные данные могут пролить свет на причины других длительных неврологических последствий COVID-19, таких как «туман в голове», головные боли и депрессия, сообщает Medical News Today.

По некоторым данным, почти половина людей с COVID-19 испытывает изменения в способности различать вкус и запах. У большинства людей обоняние возвращается примерно через 6 недель, но около 10% продолжают испытывать проблемы. Ученые озадачены влиянием COVID-19 на обоняние. Ведь обонятельные сенсорные нейроны человека не имеют мембранных рецепторов, которые позволили бы вирусу их заразить.

Кроме того, у людей с COVID-19 не всегда наблюдается заложенность носа, что вызывает потерю обоняния, к примеру, при простуде.  Тогда почему так много людей с COVID-19 теряют обоняние?

Исследование, проведенное учеными из Колумбийского университета в Нью-Йорке и  опубликованное в журнале Cell, предоставило одно из возможных объяснений. Ученые предполагают, что иммунный ответ на вирус в момент заражения соседних клеток каким-то образом инактивирует гены, отвечающие за рецепторы обонятельных нейронов.

Ученые провели исследования на хомяках, у которых вирус поражал обонятельную ткань. Обычно обонятельные нейроны регистрируют запах, когда их рецепторы связываются с его молекулами, и посылают электрические сигналы об этом в мозг. У хомяков вирус заражал и уменьшал количество вспомогательных клеток, рядом с которыми и расположены нейроны. То есть, хотя количество обонятельных нейронов не изменилось, инфекция привлекла в эту область поток иммунных клеток.

Это явление, по-видимому, имело побочный эффект в виде реорганизации хромосом в ядрах обонятельных нейронов. В результате снизилась экспрессия генов, отвечающих за рецепторы запаха. Изменилась и внутренняя организация ядер обонятельных нейронов, так что рецепторные гены на разных хромосомах больше не находились в физическом контакте.

Исследователи полагают, что цитокины (сигнальные молекулы, направляющие иммунный ответ организма) запускают изменения во внутренней организации ядер обонятельных нейронов. Это первое биологическое объяснение потери обоняния при коронавирусе, которое проливает свет и на последствия длительного COVID-19. Было предположено, что подобная реорганизация ядер в клетках головного мозга может лежать в основе других длительных неврологических симптомов (затуманенность сознания, головные боли и депрессия при длительном COVID).

Доктор Ставрос Ломвардас, профессор биохимии, молекулярной биофизики и неврологии в Колумбийском университете и соавтор исследования, объяснил, почему обоняние может быть особенно уязвимым в случаях COVID-19: «Во-первых, обонятельная система, так же, как иммунная, имеет уникальную задачу обнаружения астрономического количества химических веществ – от сложных органических соединений до простых элементов. Поэтому в ней развилось огромное количество генов рецепторов запаха. Но чтобы обоняние работало, каждый нейрон должен экспрессировать только один из этих генов. Это привело к появлению необычного регуляторного механизма, который требует физического взаимодействия генов обонятельных рецепторов, распределённых среди множества разных хромосом. Именно эти взаимодействия между различными хромосомами, по-видимому, нарушает SARS-CoV-2. Во-вторых, обонятельный эпителий находится «на линии огня» как часть защитного барьера между внешней средой и мозгом».

Однако профессор фармакологии и физиологии в Медицинской школе Университета Невады доктор Кристофер фон Бартелд скептически отнесся к результатам исследования. Он указал, что подавление генов рецепторов запаха происходит после того, как сенсорные нейроны втягивают реснички: «Потеря ресничек, содержащих рецепторы запаха, уже сделала бы нейроны дисфункциональными и стала основной причиной потери обоняния. Вероятно, это вызвано потерей поддерживающего сигнала от соседних поддерживающих клеток, которые умирают из-за вирусной инфекции. Снижение экспрессии рецепторов запаха может быть вторичным по отношению к этому процессу».