La «niebla mental», un conjunto de síntomas cognitivos que afectan a la memoria, la concentración, el sueño y el habla, es un síntoma común entre quienes padecen COVID-19 persistente.
Los científicos han estado utilizando la investigación con células madre para simular los posibles efectos del virus en el cerebro.
Una de las funciones cruciales de las células inmunitarias del cerebro es eliminar las sinapsis inactivas o «conexiones antiguas», explican.
Sin embargo, en los modelos infectados con COVID-19 se había eliminado un número excesivo, lo que podría explicar por qué algunas personas presentan síntomas cognitivos.
El siguiente paso es estudiar cómo distintos fármacos podrían inhibir los cambios observados en los modelos infectados, con la esperanza de abrir el camino hacia tratamientos eficaces.
En una parte de las personas que contraen COVID, los síntomas continúan durante meses o incluso años después de la infección inicial. A esto se le suele llamar «COVID persistente».
Algunas personas con COVID persistente se quejan de «niebla mental», que incluye una amplia variedad de síntomas cognitivos que afectan a la memoria, la concentración, el sueño y el habla. También crece la preocupación por los hallazgos que indican que las personas que han tenido COVID corren un mayor riesgo de desarrollar trastornos cerebrales, como la demencia.
Los científicos trabajan para comprender exactamente cómo afecta una infección por COVID al cerebro humano. Sin embargo, es difícil estudiarlo porque no podemos experimentar con el cerebro de personas vivas. Una forma de sortear esta dificultad es crear organoides, que son órganos en miniatura cultivados a partir de células madre.
En un estudio reciente, creamos organoides cerebrales un poco más grandes que la cabeza de un alfiler y los infectamos con SARS-CoV-2, el virus que causa la COVID-19.
En estos organoides, observamos que se eliminaba un número excesivo de sinapsis (las conexiones entre las células cerebrales), más de lo que cabría esperar en un cerebro normal.
Las sinapsis son importantes porque permiten que las neuronas se comuniquen entre sí. Aun así, eliminar cierta cantidad de sinapsis inactivas forma parte del funcionamiento normal del cerebro. En esencia, el cerebro se deshace de las conexiones antiguas cuando ya no las necesita y deja espacio para otras nuevas, lo que permite un funcionamiento más eficiente.
Una de las funciones cruciales de las células inmunitarias del cerebro, o microglía, es eliminar estas sinapsis inactivas.
La eliminación exagerada de sinapsis que observamos en los modelos infectados con COVID podría explicar por qué algunas personas presentan síntomas cognitivos como parte de la COVID persistente.
Paralelismos con los trastornos neurodegenerativos
Curiosamente, se cree que este proceso de eliminación falla en varios trastornos que afectan al cerebro. En particular, la eliminación excesiva de sinapsis se ha relacionado recientemente con trastornos del neurodesarrollo como la esquizofrenia, así como con trastornos neurodegenerativos como la enfermedad de Alzheimer y la enfermedad de Parkinson.
Al secuenciar el ARN de células individuales, pudimos estudiar cómo respondían al virus los distintos tipos de células del organoide. Descubrimos que el patrón de genes que la microglía activaba y desactivaba en nuestros organoides infectados con COVID imitaba los cambios observados en trastornos neurodegenerativos.
Esto podría contribuir a explicar la relación entre la COVID y el riesgo de desarrollar ciertos trastornos neurológicos.
Un posible objetivo terapéutico
Una limitación de nuestra investigación es que nuestros modelos de organoides se parecen mucho al cerebro fetal o en desarrollo, y no al cerebro adulto. Por eso, no podemos afirmar con certeza que los cambios que observamos en nuestro estudio se reflejen necesariamente en el cerebro adulto.
Sin embargo, algunos estudios post mortem y estudios de imagen informan de muerte neuronal y una reducción del grosor de la materia gris en pacientes con COVID, lo que apunta a casos similares de pérdida de sinapsis causada por una infección en adultos.
Si esta línea de investigación resulta prometedora, creemos que nuestros hallazgos podrían señalar un mecanismo que contribuye a la persistencia de síntomas cognitivos tras la COVID y otras infecciones virales que afectan al cerebro.
El SARS-CoV-2 es un virus de ARN y se han observado procesos similares en ratones infectados con otros virus de ARN que también pueden causar síntomas cognitivos residuales, como el virus del Nilo Occidental.
A partir de aquí, queremos estudiar cómo distintos fármacos podrían inhibir los cambios que observamos en los modelos infectados, con la esperanza de abrir el camino hacia tratamientos eficaces. En otra investigación, hemos observado que un antibiótico llamado minociclina puede reducir el grado en que la microglía elimina las sinapsis en una placa de cultivo. Por eso queremos comprobar si este fármaco puede ayudar en nuestros modelos de organoides cerebrales tras la infección por SARS-CoV-2.
