Тяжелая форма COVID-19 может привести к преждевременному старению у выздоровевших пациентов

Нейровизуализация и когнитивный скрининг выявили, что COVID-19 вызывает нарушение работы лобной коры, которая играет жизненно важную роль в когнитивных функциях. Также было высказано предположение, что COVID-19 приводит к долгосрочным когнитивным нарушениям, сообщается в материалах исследования, результаты которого опубликовал портал News-Medical.

 
  Поскольку было установлено, что COVID-19 вызывает нарушение лобной коры, аналогичное старению, ученые в недавнем исследовании попытались выяснить, не привело ли тяжелое воздействие COVID-19 к появлению связанных со старением молекулярных сигнатур в головном мозге. Результаты этого исследования опубликованы в виде препринта на сервере medRxiv.

В ходе исследования были проведены полные транскриптомные анализы посмертной лобной коры двенадцати пациентов с COVID-19 по сравнению с двенадцатью неинфицированными контрольными группами, сопоставимыми по возрасту и полу. Был проведен кластерный анализ с помощью t-распределенного стохастического встраивания соседей (TSNE), который показал, что транскриптомные профили пациентов с COVID-19 отличались от контрольных.

Уровни экспрессии IFITM1-3, связанные с реакцией на интерферон, были сильно дизрегулированы с повышенным уровнем экспрессии. Было обнаружено, что термины синаптической функции, включая синаптическую сигнализацию, регуляцию синаптической пластичности, глутаматергическую, ГАМКергическую, дофаминергическую синаптическую передачу, были отрицательно обогащены, и это коррелировало с наблюдаемой пониженной регуляцией генов, участвующих в синаптических сигналах, таких как SST, GRIA1 и GRIN2B.

Примечательно, что SST-это ген, который, как сообщалось ранее, связан со старением в лобной коре человека, и, как было отмечено, он является наиболее низкорегулируемым геном в когорте пациентов с COVID-19 в настоящем исследовании.

Ученые в настоящем исследовании наблюдали значительное обогащение терминов GO, соответствующих клеточному ответу на повреждение ДНК, функции митохондрий, регуляции реакции на стресс и окислительный стресс, везикулярному транспорту, гомеостазу кальция, апоптозу и сигналам инсулина, а также путям, которые, как известно, связаны со старением и, в частности, со старением мозга. Кроме того, были дополнительно обогащены термины GO, соответствующие когнитивным функциям, памяти и обучению.

Была проведена оценка DEG, перекрывающихся с этими обогащенными путями, и были идентифицированы такие гены, как нейротрофический фактор головного мозга (BDNF), который, как известно, связан со старением. Полученные данные свидетельствуют о том, что изменения в биологических путях, связанные с естественным старением, также наблюдаются у пациентов с тяжелым заболеванием COVID-19.

Ученые далее исследовали, похожи ли серьезные изменения, вызванные COVID-19 в транскриптоме, на изменения, вызванные старением человеческого мозга. Они оценили наборы данных по всему транскриптомуот пяти пациентов на предмет изменений, связанных со старением, и обнаружили, что гены, которые повышались или снижались во время старения, аналогичным образом повышались или снижались у пациентов с COVID-19 с тяжелым заболеванием. В частности, набор генов, который, как известно, был связан со старением, был значительно повышен в когорте пациентов с COVID-19 в этом исследовании. Интересно, что у молодых пациентов с COVID-19 ученые наблюдали более высокие уровни изменений в экспрессии генов по сравнению со старшими пациентами с COVID-19.

В случае более молодых пациентов с COVID-19 были идентифицированы 1631 ген с повышенной регуляцией и 2073 гена с пониженной регуляцией, которые соответствовали нескольким степеням контроля, соответствующим возрасту/полу. Однако у пожилых пациентов с COVID-19 наблюдалась повышенная экспрессия 19 генов, включая гены HBA1, HBA2 и HBB, и пониженная экспрессия 4 генов.

Ученые также исследовали, различаются ли молекулярные изменения, вызванные COVID-19, в зависимости от пола. Они обнаружили, что COVID-19 вызвал изменения в генах и путях, связанных со старением, которые согласуются между пациентами с COVID-19 мужского и женского пола.

Результаты настоящего исследования предполагают, что тяжелое заболевание COVID-19 может привести к изменениям, связанным со старением головного мозга, и может привести к преждевременному старению. Эти изменения более глубоки у более молодых пациентов по сравнению со старшими. Более ранние сообщения указывают на остаточный когнитивный дефицит у выздоровевших пациентов COVID-19.

Дальнейшее исследование указывает на то, что повышенные показатели когнитивных нарушений и нейродегенерации могут возникать в результате долгосрочных эффектов длительного лечения. Поэтому, возможно, потребуется регулярно контролировать выздоровевших пациентов COVID-19 на наличие неврологических расстройств, связанных со старением.

med-heal.ru