¿Cómo afecta la covid-19 al cerebro?

Los científicos aún no están seguros de cómo surgen los síntomas neurológicos de la covid-19. ¿Será porque el virus SARS-CoV-2 infecta el cerebro? ¿O, por el contrario, los síntomas que sufren los afectados son el resultado de una inflamación en el resto del cuerpo? Un estudio aporta pruebas en la segunda dirección.

Por el hospital Charité / Universidad de Medicina de Berlín

Imagen conceptual de cómo los virus de la covid-19 invaden las neuronas del cerebro generada por DALL-E 2 de Microsoft Bing.

El estudio ha sido llevado a cabo por investigadores del Hospital Charité, de la Universidad de Medicina de Berlín (Alemania) y ha sido publicado en la revista Nature Neuroscience.

Dolores de cabeza, problemas de memoria y fatiga son solo algunos de los impactos neurológicos que surgen durante la infección por el coronavirus que causa la covid-19, el SARS-CoV-2, y que pueden durar mucho más allá del periodo agudo de la infección. Incluso al principio de la pandemia, los investigadores conjeturaron que la infección directa del cerebro podría ser la causa de dichos síntomas.

"Nosotros también tomamos esta asociación como hipótesis al principio. Pero hasta ahora no había pruebas claras de que el coronavirus pudiera persistir en el cerebro, y mucho menos proliferar— explica la doctora Helena Radbruch, jefa del grupo de trabajo de Neuroinflamación Crónica del Departamento de Neuropatología del hospital Charité. Y añade: —Para eso, habríamos necesitado encontrar pruebas de partículas de virus intactas en el cerebro, por ejemplo. En cambio, los indicios de que el coronavirus podría infectar el cerebro proceden de métodos de prueba indirectos, por lo que no son del todo concluyentes."

Según una segunda hipótesis, los síntomas neurológicos serían más bien una especie de efecto secundario de la fuerte respuesta inmune que despliega el cuerpo para defenderse contra el virus. Estudios anteriores habían arrojado indicios de que este podría ser el caso. El nuevo estudio del Charité refuerza ahora esta teoría con biología molecular detallada y resultados anatómicos pocedentes de autopsias.

No hay signos de infección directa del cerebro.

Para el estudio, el equipo de investigadores analizó varias áreas del cerebro en veintiuna personas que murieron en entornos hospitalarios, generalmente en una UCI, debido a una infección grave por coronavirus. A modo de comparación, los investigadores estudiaron a nueve pacientes que murieron por otras causas después del tratamiento en cuidados intensivos. Primero, observaron si el tejido mostraba algún cambio visible y buscaron algún indicio del coronavirus SARS-CoV-2.

Luego realizaron un análisis detallado de genes y proteínas para identificar los procesos específicos que habían tenido lugar dentro de las células individuales.

Corte transversal del tronco del encéfalo: las neuronas (azul grisáceo) están en estrecho contacto con las células inmunitarias (púrpura). Las estructuras azules filiformes son extensiones de las neuronas, que pueden llegar hasta órganos distantes en forma de fibras nerviosas. Según el nuevo estudio, las células inmunitarias y las neuronas del tronco del encéfalo pueden activarse directamente a través de las fibras nerviosas como resultado de la inflamación de los pulmones. Cortesía: Charité | Jenny Meinhardt

Al igual que otros equipos de investigadores anteriores, los científicos del hospital Charité hallaron en algunos casos material genético del coronavirus en el cerebro. "Pero no encontramos neuronas infectadas por el SARS-CoV-2— señala Radbruch. Y añade:— Suponemos que las células inmunitarias absorbieron el virus en el cuerpo y luego viajaron al cerebro. Siguen portando el virus, pero este no infecta las células del cerebro. Así que el coronavirus ha invadido otras células del cuerpo, pero no el propio cerebro".

El cerebro reacciona a la inflamación del cuerpo.

Aun así, los investigadores observaron cambios sorprendentes en los procesos moleculares de algunas células del cerebro de los infectados por covid-19: por ejemplo, las células activaron la vía de señalización del interferón —sustancia natural que ayuda al sistema inmunitario del cuerpo a combatir infecciones y otras enfermedades—, que suele activarse en el curso de una infección vírica.

"Es evidente que algunas neuronas reaccionan a la inflamación en el resto del cuerpo— afirma el profesor Christian Conrad, jefe del grupo de trabajo de Imagen Inteligente del Instituto de Salud de Berlín en la Charité (BIH) y uno de los investigadores principales del estudio, junto con Radbruch. Y continúa: —Esta reacción molecular podría ser una buena explicación de los síntomas neurológicos que observamos en los pacientes con covid-19. Por ejemplo, los neurotransmisores emitidos por estas células en el tronco encefálico podrían causar fatiga. Esto se debe a que el tronco encefálico alberga grupos de células que controlan el impulso, la motivación y el estado de ánimo."

Foto: Anna Shvets

Las células nerviosas reactivas se encontraron principalmente en los llamados núcleos del nervio vago. Estas son células nerviosas ubicadas en el tronco del encéfalo que se extienden hasta órganos como los pulmones, el intestino y el corazón.

"En términos simplificados, nuestra interpretación de nuestros datos es que el nervio vago detecta la respuesta inflamatoria en diferentes órganos del cuerpo y reacciona a ella en el tronco del encéfalo, sin que haya ninguna infección real del tejido cerebral— explica Radbruch. Y añade:— A través de este mecanismo, la inflamación se propaga del cuerpo al cerebro de una manera que puede alterar la función cerebral".

Una reacción temporal a la inflamación causada por el SARS-CoV-2.

La reacción de las neuronas a la inflamación es temporal, como demuestra la comparación de las personas que murieron durante una infección aguda por coronavirus con las que fallecieron al menos dos semanas después. Los cambios moleculares son más evidentes durante la fase de infección aguda, pero vuelven a normalizarse después, al menos en la gran mayoría de los casos.

"Creemos que es posible que si la inflamación se cronifica, eso sea lo que cause los síntomas neurológicos que suelen observarse en la covid-19 prolongada en algunas personas", afirma Conrad. Para confirmar esta sospecha, el equipo de investigadores tiene previsto estudiar con más detalle las firmas moleculares en el líquido cefalorraquídeo de los pacientes con covid-19 prolongada.

• Información facilitada por el hospital Charité

• Fuente: Radke, J., Meinhardt, J., Aschman, T. et al. Proteomic and transcriptomic profiling of brainstem, cerebellum and olfactory tissues in early- and late-phase COVID-19. Nature Neuroscience (2024). DOI: https://doi.org/10.1038/s41593-024-01573-y