SARS-CoV-2-Immagine: neuroni fusi (gialli) che esprimono il fusogeno Spike S dal virus SARS-CoV-2 e dal recettore umano hACE2. Credito: gli autori-
I ricercatori dell’Università del Queensland hanno scoperto che virus come SARS-CoV-2 possono causare la fusione delle cellule cerebrali, avviando malfunzionamenti che portano a sintomi neurologici cronici.
Il professor Massimo Hilliard e il Dottor Ramon Martinez-Marmol del Queensland Brain Institute hanno studiato come i virus alterano la funzione del sistema nervoso. La loro ricerca è pubblicata su Science Advances.
SARS-CoV-2, il virus che causa COVID-19, è stato rilevato nel cervello di persone con “COVID lungo” mesi dopo la loro infezione iniziale.
“Abbiamo scoperto che COVID-19 fa sì che i neuroni subiscano un processo di fusione cellulare, che non era mai stato visto prima”, ha detto il Professor Hilliard. “Dopo l’infezione neuronale da SARS-CoV-2, la proteina spike S diventa presente nei neuroni e, una volta che i neuroni si fondono, non muoiono. O iniziano a sparare in modo sincrono o smettono di funzionare del tutto”.
Come analogia, il Professor Hilliard ha paragonato il ruolo dei neuroni a quello dei fili che collegano gli interruttori alle luci di una cucina e di un bagno.
“Una volta che la fusione avviene, ogni interruttore accende contemporaneamente le luci della cucina e del bagno, o nessuna delle due”, ha detto. “È una brutta notizia per i due circuiti indipendenti”.
La scoperta offre una potenziale spiegazione per gli effetti neurologici persistenti dopo un’infezione virale da SARS-CoV-2.
“Nell’attuale comprensione di ciò che accade quando un virus entra nel cervello, ci sono due esiti: morte cellulare o infiammazione“, ha affermato il Dott. Martinez-Marmol. “Ma abbiamo mostrato un terzo possibile risultato, che è la fusione neuronale”.
Il Dottor Martinez-Marmol ha affermato che numerosi virus causano la fusione cellulare in altri tessuti, ma infettano anche il sistema nervoso e potrebbero causare lo stesso problema lì.
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Spiegano gli autori:
“Le malattie infettive che coinvolgono il sistema nervoso sono causate da un ampio spettro di agenti, inclusi batteri, funghi, parassiti e virus. Virus di diverse famiglie, come il virus della rabbia, il virus dell’herpes simplex, il virus di Epstein-Barr, il virus Zika, il reovirus e il coronavirus 2 della sindrome respiratoria acuta grave (SARS-CoV-2) possono infettare i neuroni. Le infezioni cerebrali virali sono caratterizzate da molteplici sintomi neurologici, tra cui mal di testa, febbre, confusione, crisi epilettiche e perdita del gusto o dell’olfatto. Nei casi più gravi, le infezioni cerebrali virali possono portare a encefalite e meningite, oltre a deficit neuronali potenzialmente irreversibili come la paralisi e la morte. I sintomi clinici possono provenire dalla perdita di neuroni infetti; tuttavia, alcuni virus non uccidono le loro cellule ospiti e le sequele neurologiche croniche di queste infezioni non possono essere spiegate con la morte neuronale. Altri meccanismi neuropatologici devono quindi essere alla base della progressione di queste infezioni virali, portando a disfunzioni cerebrali. Nei tessuti non neuronali, i virus avvolti e i reovirus utilizzano molecole specializzate chiamate fusogeni per fondersi con le membrane ospiti ed entrare nelle cellule. Questi virus quindi dirottano il meccanismo cellulare per produrre componenti virali, con fusogeni virali di nuova sintesi che ridecorano la membrana cellulare e conferiscono la capacità di fondersi con le cellule vicine. Ciò si traduce nella formazione di sincizi multinucleati, che consentono la propagazione virale “dall’interno”, senza la necessità del rilascio di virioni nello spazio extracellulare. Come definito più di 100 anni fa da Santiago Ramón y Cajal, il sistema nervoso è composto da neuroni discreti che agiscono come unità individuali e non basano il loro sviluppo o la loro comunicazione sulla fusione cellulare. Preservare l’individualità neuronale è fondamentale per il corretto funzionamento del sistema nervoso, ed è ancora poco chiaro se l’infezione virale e la conseguente presenza di fusogeni virali possano causare la fusione neuronale e la formazione di sincizi, alterando così in modo permanente i circuiti e la funzione neuronale“.
“Questi virus includono l’HIV, la rabbia che è una patologia infettiva causata da un virus a RNA, l’encefalite giapponese che è un’infezione virale trasmessa all’uomo da zanzare Culex, il morbillo causato da un virus del genere morbillivirus (famiglia dei Paramyxoviridae), il virus dell’herpes simplex e il virus Zika“, ha detto il ricercatore. “La nostra ricerca rivela un nuovo meccanismo per gli eventi neurologici che si verificano durante un’infezione virale. Questa è potenzialmente una delle principali cause di malattie neurologiche e sintomi clinici ancora inesplorati“.
I ricercatori riconoscono gli sforzi collaborativi del Professor Lars Ittner e del Professore associato Yazi Ke della Macquarie University, del Professore associato Giuseppe Balistreri dell’Università di Helsinki e del Professore associato Kirsty Short e del Professor Frederic Meunier dell’Università del Queensland.
Fonte: Science Advances
