Immer mehr Studien zeigen die kognitiven Wirkungen von COVID-19. Amornrat Pchuhom / Getty Images
Von allen beängstigenden Möglichkeiten, mit denen das SARS-COV-2-Virus den Körper beeinflusst, ist die Wirkung von COVID-19 auf das Gehirn eine der heimtückischeren.
Es ist jetzt klar, dass viele Patienten, die an COVID-19 leiden, neurologische Symptome aufweisen Geruchsverlust, Delirium, erhöhtes Schlaganfallrisiko. Es gibt auch länger anhaltende Konsequenzen für das Gehirn, einschließlich myalgische Enzephalomyelitis / chronisches Müdigkeitssyndrom und Guillain Barre-Syndrom.
Diese Effekte können durch eine direkte Virusinfektion von verursacht werden Gehirngewebe. Aber wachsende Beweise deuten darauf hin zusätzliche indirekte Maßnahmen ausgelöst durch die Infektion der Epithelzellen und des Herz-Kreislauf-Systems durch das Virus oder durch das Immunsystem und Entzündungen, tragen sie zu dauerhaften neurologischen Veränderungen nach COVID-19 bei.
Ich bin Neurowissenschaftler Spezialisiert auf die Bildung von Erinnerungen, die Rolle von Immunzellen im Gehirn und wie das Gedächtnis dauerhaft gestört wird nach Krankheit und Immunaktivierung. Wenn ich die aufkommende wissenschaftliche Literatur untersuche, lautet meine Frage: Wird es in Zukunft eine COVID-19-bezogene Welle von Gedächtnisdefiziten, kognitivem Verfall und Demenzfällen geben?
Das Immunsystem und das Gehirn
Viele der Symptome, die wir einer Infektion zuschreiben, sind tatsächlich auf die Schutzreaktionen des Immunsystems zurückzuführen. Eine laufende Nase während einer Erkältung ist keine direkte Wirkung des Virus, sondern eine Folge der Reaktion des Immunsystems auf das Erkältungsvirus. Dies gilt auch, wenn es darum geht, sich krank zu fühlen. Das allgemeine Unwohlsein, Müdigkeit, Fieber und sozialer Rückzug werden durch die Aktivierung spezialisierter Immunzellen im Gehirn, so genannter Neuroimmunzellen, und Signale im Gehirn verursacht.
Diese Veränderungen in Gehirn und Verhalten sind zwar für unseren Alltag ärgerlich, aber äußerst anpassungsfähig und äußerst vorteilhaft. Indem Sie sich ausruhen, lassen Sie die energieaufwändige Immunantwort ihre Sache tun. Ein Fieber macht den Körper weniger gastfreundlich für Viren und erhöht die Effizienz des Immunsystems. Sozialer Rückzug kann dazu beitragen, die Ausbreitung des Virus zu verringern.
Neben der Änderung des Verhaltens und der Regulierung physiologischer Reaktionen während einer Krankheit spielt das spezialisierte Immunsystem im Gehirn auch eine Reihe anderer Rollen. Es ist vor kurzem klar geworden, dass die Neuroimmunzellen, die an den Verbindungen sitzen zwischen Gehirnzellen (Synapsen), Die Energie liefern und winzige Mengen an Entzündungssignalensind für die normale Gedächtnisbildung essentiell.
Leider bietet dies auch eine Möglichkeit, wie Krankheiten wie COVID-19 sowohl akute neurologische Symptome verursachen können als auch lang anhaltende Probleme im Gehirn.
Mikroglia sind spezialisierte Immunzellen im Gehirn. In gesunden Zuständen testen sie mit ihren Armen die Umwelt. Während einer Immunantwort ändern Mikroglia ihre Form, um Krankheitserreger zu verschlingen. Sie können aber auch Neuronen und ihre Verbindungen beschädigen, die Speicher speichern. JUAN GAERTNER / SCIENO PHOTO LIBRARY / Getty Images
Während einer Krankheit und Entzündung werden die spezialisierten Immunzellen im Gehirn aktiviert, spucken große Mengen an Entzündungssignalen aus und verändern ihre Kommunikation mit Neuronen. Für einen Zelltyp, Mikroglia, Dies bedeutet, die Form zu ändern, die spindelförmigen Arme zurückzuziehen und blöde, mobile Zellen zu werden, die potenzielle Krankheitserreger oder Zelltrümmer auf ihrem Weg einhüllen. Dabei zerstören sie aber auch und Essen Sie die neuronalen Verbindungen, die für die Speicherung des Gedächtnisses so wichtig sind.
Eine andere Art von Neuroimmunzellen Astrozyten genannt, umschließt normalerweise die Verbindung zwischen Neuronen während einer durch Krankheit hervorgerufenen Aktivierung und leitet entzündliche Signale an diese Verbindungsstellen ab, wodurch die Änderungen der Verbindungen zwischen Neuronen, die Erinnerungen speichern, wirksam verhindert werden.
Weil COVID-19 a massive Freisetzung von EntzündungssignalenDer Einfluss dieser Krankheit auf das Gedächtnis ist für mich besonders interessant. Dies liegt daran, dass es sowohl kurzfristige Auswirkungen auf die Wahrnehmung (Delirium) als auch das Potenzial für dauerhafte Veränderungen des Gedächtnisses, der Aufmerksamkeit und der Wahrnehmung gibt. Es gibt auch eine erhöhtes Risiko für kognitiven Verfall und Demenz, einschließlich Alzheimer-Krankheit, während des Alterns.
Wie wirkt sich eine Entzündung nachhaltig auf das Gedächtnis aus?
Wenn die Aktivierung von Neuroimmunzellen auf die Dauer der Krankheit beschränkt ist, wie kann eine Entzündung dann lang anhaltende Gedächtnisdefizite verursachen oder das Risiko eines kognitiven Rückgangs erhöhen?
Sowohl das Gehirn als auch das Immunsystem haben sich aufgrund von Erfahrungen gezielt verändert, um Gefahren zu neutralisieren und das Überleben zu maximieren. Im Gehirn können wir durch Änderungen der Verbindungen zwischen Neuronen Erinnerungen speichern und das Verhalten schnell ändern, um Bedrohungen zu entkommen oder nach Nahrung oder sozialen Möglichkeiten zu suchen. Das Immunsystem hat sich weiterentwickelt, um die Entzündungsreaktion und die Antikörperproduktion gegen zuvor angetroffene Krankheitserreger zu optimieren.
Lang anhaltende Veränderungen im Gehirn nach einer Krankheit sind jedoch auch eng mit einem erhöhten Risiko für altersbedingten kognitiven Rückgang und Alzheimer verbunden. Die störenden und zerstörerischen Wirkungen von Neuroimmunzellen und die entzündlichen Signale können das Gedächtnis dauerhaft beeinträchtigen. Dies kann durch geschehen dauerhafte Schädigung der neuronalen Verbindungen oder Neuronen selbst und auch über mehr subtile Veränderungen in der Funktionsweise von Neuronen.
Der mögliche Zusammenhang zwischen COVID-19 und anhaltenden Auswirkungen auf das Gedächtnis basiert auf Beobachtungen anderer Krankheiten. Zum Beispiel viele Patienten, die sich erholen Herzinfarkt oder Bypass-Operation Bericht dauerhaft kognitive Defizite, die während des Alterns übertrieben werden.
Eine weitere schwere Krankheit mit ähnlichen kognitiven Komplikationen ist Sepsis - durch Entzündungen ausgelöste Multiorganfunktionsstörung. In Tiermodellen dieser Krankheiten sehen wir auch Gedächtnisstörungen und Veränderungen der neuroimmunen und neuronalen Funktion, die Wochen und Monate nach der Krankheit bestehen bleiben.
Sogar leichte Entzündung, einschließlich chronischem Stress, sind jetzt als Risikofaktoren für Demenz und kognitiven Rückgang während des Alterns anerkannt.
In meinem eigenen Labor haben ich und meine Kollegen auch beobachtet, dass auch ohne bakterielle oder virale Infektion eine kurzfristige Auslösung von Entzündungssignalen dazu führt lang anhaltende Veränderungen der neuronalen Funktion in gedächtnisbezogenen Hirnregionen und Gedächtnisstörungen.
Erhöht COVID-19 das Risiko für einen kognitiven Rückgang?
Es wird viele Jahre dauern, bis wir wissen, ob die COVID-19-Infektion ein erhöhtes Risiko für einen kognitiven Rückgang oder die Alzheimer-Krankheit verursacht. Dieses Risiko kann jedoch durch Prävention und Behandlung von COVID-19 verringert oder gemindert werden.
Prävention und Behandlung hängen beide von der Fähigkeit ab, die Schwere und Dauer von Krankheit und Entzündung zu verringern. Interessanterweise deuten sehr neue Forschungsergebnisse darauf hin, dass gängige Impfstoffe, einschließlich der Impfstoffe gegen Grippeimpfungen und Lungenentzündungen können das Alzheimer-Risiko verringern.
Darüber hinaus sind mehrere aufkommende Behandlungen für COVID-19 Medikamente, die übermäßige Immunaktivierung unterdrücken und entzündlicher Zustand. Potenziell werden diese Behandlungen auch die Auswirkungen von Entzündungen auf das Gehirn und die Auswirkungen auf die langfristige Gesundheit des Gehirns verringern.
COVID-19 wird sich noch lange nach dem Ende der Pandemie auf Gesundheit und Wohlbefinden auswirken. Daher ist es wichtig, die Auswirkungen der COVID-19-Krankheit auf die Anfälligkeit für späteren kognitiven Rückgang und Demenz weiter zu bewerten.
Auf diese Weise erhalten die Forscher wahrscheinlich wichtige neue Erkenntnisse über die Rolle der Entzündung über die gesamte Lebensspanne beim altersbedingten kognitiven Rückgang. Dies wird zur Entwicklung wirksamerer Strategien zur Prävention und Behandlung dieser schwächenden Krankheiten beitragen.
Über den Autor
Natalie C. Tronson, außerordentliche Professorin für Psychologie, University of Michigan
Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.
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