COVID-19 kann zur Verschmelzung von Gehirnzellen führen, was zu „langfristigen“ chronischen neurologischen Symptomen führt

Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Viren wie SARS-CoV-2 dazu führen können, dass Gehirnzellen verschmelzen, was zu chronischen neurologischen Symptomen führt. Dieser Prozess, bei dem Neuronen gemeinsam zu feuern beginnen oder ganz aufhören zu arbeiten, bietet eine neue Perspektive auf die langfristigen Auswirkungen von Virusinfektionen auf das Gehirn und könnte auch auf andere Viren zutreffen, die das Nervensystem infizieren. Bildnachweis: die Autoren

Forscher haben Viren wie entdeckt[{“ attribute=““>SARS-CoV-2 can cause brain cells to fuse, initiating malfunctions that lead to chronic neurological symptoms.

Scientists at The University of Queensland have discovered viruses such as SARS-CoV-2 can cause brain cells to fuse, initiating malfunctions that lead to chronic neurological symptoms.

Professor Massimo Hilliard and Dr. Ramon Martinez-Marmol from the Queensland Brain Institute have explored how viruses alter the function of the nervous system.

SARS-CoV-2, the virus that causes COVID-19, has been detected in the brains of people with ‘long COVID’ months after their initial infection.

Image of fused neurons (yellow) expressing Spike S fusogen from the SARS-CoV-2 virus and the human receptor hACE2. Credit: The Authors

“We discovered COVID-19 causes neurons to undergo a cell fusion process, which has not been seen before,” Professor Hilliard said.

“After neuronal infection with SARS-CoV-2, the spike S protein becomes present in neurons, and once neurons fuse, they don’t die. They either start firing synchronously, or they stop functioning altogether.”

As an analogy, Professor Hilliard likened the role of neurons to that of wires connecting switches to the lights in a kitchen and a bathroom.

“Once fusion takes place, each switch either turns on both the kitchen and bathroom lights at the same time, or neither of them,” he said.

“It’s bad news for the two independent circuits.”

Film mit 10 Bildern pro Sekunde, wobei alle 30 Minuten Bilder aufgenommen werden. Die Bilder wurden 24 Stunden nach der Transfektion der Hippocampus-Neuronen mit p15 und GFP aufgenommen. Jeder Frame stellt die maximale Intensitätsprojektion dar, wobei die GFP-Intensität angepasst wird, um die Visualisierung neu entstehender GFP-positiver Neuronen zu erleichtern. Bildnachweis: die Autoren

Dieser Befund liefert eine mögliche Erklärung für die anhaltenden neuroprotektiven Wirkungen nach einer Virusinfektion.

„Nach dem derzeitigen Verständnis dessen, was passiert, wenn ein Virus in das Gehirn eindringt, gibt es zwei Folgen – entweder Zelltod oder Entzündung“, sagte Dr. Martinez Marmol.

„Aber wir haben ein drittes mögliches Ergebnis gezeigt, nämlich die neuronale Fusion.“

Viele Viren verursachen Zellfusionen in anderen Geweben, sagte Dr. Martinez-Marmol, aber sie infizieren auch das Nervensystem und können dort das gleiche Problem verursachen.

„Zu diesen Viren gehören HIV, Tollwut, Japanische Enzephalitis, Masern, Herpes-simplex-Virus und Zika-Virus“, sagte er.

Unsere Forschung enthüllt einen neuartigen Mechanismus für neuronale Ereignisse, die während einer Virusinfektion auftreten.

„Dies ist wahrscheinlich eine Hauptursache für neurologische Erkrankungen und klinische Symptome, die noch erforscht werden müssen.“

Die Forscher würdigen die gemeinsamen Bemühungen von Professor Lars Eitner und Associate Professor Yazi Key von der Macquarie University, Associate Professor Giuseppe Ballesterieri von der University of Helsinki sowie Associate Professor Kirsty Short und Professor Frederick Meunier von der University of Queensland.

Forschung veröffentlicht in Die Wissenschaft schreitet voran.

Referenz: „SARS-CoV-2-Infektion und virale Fusogene verursachen eine Fusion von Neuronen und Glia, die die neuronale Aktivität beeinträchtigt“ von Ramón Martínez-Marmol, Rosina Giordano Santini, Eva Kulich, Ann-Na Zhu, Magdalena Przybella, MD Arafuzman Riyadh, Emilija Robinson , Keng Yih Chew, Rumelo Amor, Frédéric A. Meunier, Giuseppe Balistreri, Kirsty R. Short, Yazi D. Ke, Lars M. Ittner und Massimo A. Hilliard 7. Juni 2023, hier verfügbar Die Wissenschaft schreitet voran.
DOI: 10.1126/sciadv.adg2248