El SARS-CoV-2 infecta neuronas e induce neuroinflamación en un modelo primate no humano de COVID-19

Ronald Palacios Castrillo

 

Aspectos destacados



. En los macacos, el SARS-CoV-2 se encuentra en las áreas olfativas del cerebro a los 7 días de la infección

. Las neuronas son inicialmente el objetivo principal de la infección productiva por SARS-CoV-2

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. El neurocovid se acompaña de una neuroinflamación robusta y una alteración vascular

. La patología cerebral del SARS-CoV-2 empeora con el envejecimiento y la diabetes en los monos infectados

Resumen

El coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2), el agente etiológico de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19), puede inducir una gran cantidad de complicaciones neurológicas en algunos pacientes.

Sin embargo, todavía se debate si el SARS-CoV-2 infecta directamente el cerebro o si las secuelas del SNC son resultado de respuestas inflamatorias sistémicas desencadenadas en la periferia. Mediante el uso de microscopía de alta resolución, Beckman,et.al.,(Cell Reports.DOI:https://doi.org/10.1016/j.celrep.2022.111573) investigaron  si el SARS-CoV-2 llega al cerebro y cómo el neurotropismo viral puede ser modulado por el envejecimiento en un modelo primate no humano de COVID-19.

Siete días después de la infección, se detectó SARS-CoV-2 en la corteza olfativa y las regiones interconectadas y estuvo acompañado de una neuroinflamación robusta y daño neuronal exacerbado en animales diabéticos de edad avanzada.

Este estudio proporciona un marco inicial para identificar los mecanismos moleculares y celulares subyacentes a las complicaciones neurológicas del SARS-CoV-2, que serán esenciales para reducir la carga a corto y largo plazo de COVID-19.

Figura. (A)Representación tridimensional de las proteínas virales del SARS-CoV-2 (dsRNA – rojo, SARS-CoV-2-Spk – violeta) dentro de una neurona (MAP2 – verde, DAPI – azul) ubicada en la capa II de la corteza entorinal de un animal viejo e infectado.

El RNA bicatenario se encuentra dentro del soma, estrechamente asociado con su núcleo en degradación, mientras que el SARS-CoV-2-Spk se encuentra distribuido por toda la superficie del soma y de los procesos MAP2+; (B) – Representación tridimensional de las proteínas virales del SARS-CoV-2 (dsRNA – rojo, SARS-CoV-2-Spk – violeta) dentro de una neurona (MAP2 – verde, DAPI – azul) ubicada en la capa II de la corteza entorinal de un animal viejo e infectado.

La presencia del SARS-CoV-2 dentro de una neurona se asocia con una supresión significativa de la inmunoseñal MAP2, lo que sugiere que la infección está asociada con una disminución de la integridad neuronal. (C) – Representación tridimensional de las proteínas virales del SARS-CoV-2 (dsRNA – rojo, SARS-CoV-2-Spk – violeta) dentro de las neuronas (MAP2 – verde, DAPI – azul) ubicadas en la corteza piriforme de un animal viejo e infectado.

Se pueden encontrar diferentes grados de inmunoseñal de dsRNA en las neuronas dentro de la corteza piriforme, lo que sugiere un proceso de replicación progresivo después de la infección por SARS-CoV-2 acompañado de degeneración neuronal;

(D) – Representación tridimensional de astrocitos (GFAP – blanco) y microglia (IBA1 – verde) en contacto con neuronas (NeuN – azul) positivas para la proteína de la nucleocápside (SARS-CoV-2-N – rojo) en la corteza olfativa de un animal joven e infectado.

El contacto dirigido entre las neuronas infectadas y las células gliales sugiere que la infección desencadena una respuesta neuroinflamatoria que puede contribuir a la muerte neuronal; (E) – Representación tridimensional de la microglía (IBA1 – rojo, DAPI – azul) interactuando con neuronas (Pan Neurofilamento – blanco, DAPI – azul) y espinas dendríticas (PSD95 – verde) en la corteza olfativa primaria de un animal infectado.

El contacto directo entre la microglía y las neuronas en las áreas infectadas sugiere una acción directa de la microglía sobre la degeneración neuronal, un mecanismo subrayado por la engullición sustancial de PSD95 + puntos lagrimales; (F) – Representación tridimensional de la microglía (IBA1 – rojo) interactuando con neuronas (Pan Neurofilamento – blanco) y espinas dendríticas (PSD95 – verde) en la corteza piriforme de un animal infectado, lo que indica una extensa engullición de espinas dendríticas por microglía activada en áreas portadoras de SARS-CoV-2;

(F) – Representación tridimensional de un reclutamiento de neutrófilos activados (Mieloperoxidasa – rojo, DAPI – azul) asociado con la disrupción de la barrera hematoencefálica, como lo demuestra la desorganización de los pies terminales astrocíticos vasculares (GFAP – verde), entre neuronas (NeuN – blanco, DAPI – azul) de la corteza olfativa primaria de un animal infectado con SARS-CoV-2; (9G) – Representación tridimensional de un reclutamiento de neutrófilos activados (Mieloperoxidasa – blanco, DAPI – azul) asociado con la disrupción de la barrera hematoencefálica, como lo demuestra la desorganización de los pies terminales astrocíticos vasculares (GFAP – rojo), entre neuronas (NeuN – verde, DAPI – azul) de la corteza olfativa primaria de un animal infectado con SARS-CoV-2.