Long Covid: Έρευνα από την Ιατρική Σχολή του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις αποκαλύπτει πώς η φλεγμονή του εγκεφάλου προκαλεί ακραία μυϊκή αδυναμία σε διάφορες ασθένειες, συμπεριλαμβανομένης της ιογενούς λοίμωξης, της βακτηριακής λοίμωξης και της νόσου του Αλτσχάιμερ. Εμφανίζονται μύες μύγας φρούτων.
Οι λοιμώξεις και οι νευροεκφυλιστικές ασθένειες προκαλούν φλεγμονή στον εγκέφαλο. Αλλά για άγνωστους λόγους, οι ασθενείς με φλεγμονή του εγκεφάλου συχνά αναπτύσσουν μυϊκά προβλήματα που φαίνεται να είναι ανεξάρτητα από το κεντρικό νευρικό σύστημα. Τώρα, ερευνητές της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον στο Σεντ Λούις αποκάλυψαν πώς η φλεγμονή του εγκεφάλου απελευθερώνει μια συγκεκριμένη πρωτεΐνη που ταξιδεύει από τον εγκέφαλο στους μύες και προκαλεί απώλεια της μυϊκής λειτουργίας. Η μελέτη, σε μύγες φρούτων και ποντίκια, εντόπισε επίσης τρόπους παρεμπόδισης αυτής της διαδικασίας, η οποία θα μπορούσε να έχει συνέπειες για τη θεραπεία ή την πρόληψη της μυϊκής απώλειας που μερικές φορές σχετίζεται με φλεγμονώδεις ασθένειες, συμπεριλαμβανομένων των βακτηριακών λοιμώξεων, της νόσου του Αλτσχάιμερ και της μακροχρόνιας COVID. Η μελέτη δημοσιεύεται στις 12 Ιουλίου στο περιοδικό Science Immunology.
«Μας ενδιαφέρει να κατανοήσουμε την πολύ βαθιά μυϊκή κόπωση που σχετίζεται με ορισμένες κοινές ασθένειες», δήλωσε ο ανώτερος συγγραφέας Aaron Johnson, Ph.D., αναπληρωτής καθηγητής αναπτυξιακής βιολογίας. “Η μελέτη μας δείχνει ότι όταν αρρωσταίνουμε, οι πρωτεΐνες αγγελιαφόρων από τον εγκέφαλο ταξιδεύουν μέσω της κυκλοφορίας του αίματος και μειώνουν τα επίπεδα ενέργειας στους σκελετικούς μύες. Αυτό είναι κάτι περισσότερο από έλλειψη κινήτρου επειδή δεν αισθανόμαστε καλά. Αυτές οι διαδικασίες μειώνουν τα επίπεδα ενέργειας στους σκελετικούς μυς, μειώνοντας την ικανότητα κίνησης και φυσιολογικής λειτουργίας». Για να διερευνήσουν τις επιπτώσεις της φλεγμονής του εγκεφάλου στη μυϊκή λειτουργία, οι ερευνητές μοντελοποίησαν τρεις διαφορετικούς τύπους ασθενειών – μια βακτηριακή λοίμωξη από E. coli, μια ιογενή λοίμωξη SARS-CoV-2 και το Αλτσχάιμερ. Όταν ο εγκέφαλος εκτίθεται σε φλεγμονώδεις πρωτεΐνες που είναι χαρακτηριστικές αυτών των ασθενειών, συσσωρεύονται βλαβερές χημικές ουσίες που ονομάζονται αντιδραστικά είδη οξυγόνου. Τα αντιδραστικά είδη οξυγόνου προκαλούν τα εγκεφαλικά κύτταρα να παράγουν ένα μόριο που σχετίζεται με το ανοσοποιητικό που ονομάζεται ιντερλευκίνη-6 (IL-6), το οποίο ταξιδεύει σε όλο το σώμα μέσω της κυκλοφορίας του αίματος.
Οι ερευνητές ανακάλυψαν ότι η IL-6 σε ποντίκια – και η αντίστοιχη πρωτεΐνη στις μύγες των φρούτων – μείωσε την παραγωγή ενέργειας στα μιτοχόνδρια των μυών, τα ενεργειακά εργοστάσια των κυττάρων. “Οι μύγες και τα ποντίκια που είχαν πρωτεΐνες που σχετίζονται με τον COVID στον εγκέφαλο εμφάνισαν μειωμένη κινητική λειτουργία – οι μύγες δεν σκαρφάλωσαν όσο καλά θα έπρεπε και τα ποντίκια δεν έτρεχαν τόσο καλά ή όσο τα ποντίκια ελέγχου”, είπε ο Τζόνσον. “Είδαμε παρόμοια αποτελέσματα στη μυϊκή λειτουργία όταν ο εγκέφαλος εκτέθηκε σε πρωτεΐνες που σχετίζονται με βακτήρια και στην πρωτεΐνη βήτα αμυλοειδούς του Alzheimer. Βλέπουμε επίσης στοιχεία ότι αυτή η επίδραση μπορεί να γίνει χρόνια. Ακόμαη κι αν μια λοίμωξη καθαριστεί γρήγο ρα, η μειωμένη μυϊκή απόδοση παραμένει πολλές περισσότερες μέρες στα πειράματά μας». Ο Johnson, μαζί με τους συνεργάτες του Πανεπιστημίου της Φλόριντα και τον πρώτο συγγραφέα Shuo Yang, Ph.D. – που έκανε αυτή τη δουλειά ως μεταδιδακτορικός ερευνητής στο εργαστήριο του Johnson – υποστηρίζουν ότι οι ίδιες διαδικασίες είναι πιθανώς σχετικές με τους ανθρώπους. Η βακτηριακή λοίμωξη του εγκεφάλου η μηνιγγίτιδα είναι γνωστό ότι αυξάνει τα επίπεδα IL-6 και μπορεί να συσχετιστεί με μυϊκά προβλήματα σε ορισμένους ασθενείς, για παράδειγμα. Μεταξύ των ασθενών με COVID-19, φλεγμονώδεις πρωτεΐνες SARS-CoV-2 έχουν βρεθεί στον εγκέφαλο κατά τη διάρκεια της αυτοψίας και πολλοί ασθενείς με χρόνια COVID-19 αναφέρουν υπερβολική κόπωση και μυϊκή αδυναμία ακόμη και πολύ καιρό μετά την εκκαθάριση της αρχικής μόλυνσης.
Οι ασθενείς με τη νόσο του Αλτσχάιμερ εμφανίζουν επίσης αυξημένα επίπεδα IL-6 στο αίμα καθώς και μυϊκή αδυναμία. Η μελέτη επισημαίνει πιθανούς στόχους για την πρόληψη ή τη θεραπεία της μυϊκής αδυναμίας που σχετίζεται με τη φλεγμονή του εγκεφάλου. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι η IL-6 ενεργοποιεί αυτό που ονομάζεται μονοπάτι JAK-STAT στους μυς, και αυτό είναι που προκαλεί τη μειωμένη παραγωγή ενέργειας των μιτοχονδρίων. Αρκετές θεραπείες που έχουν ήδη εγκριθεί από τον Οργανισμό Τροφίμων και Φαρμάκων για άλλες ασθένειες μπορούν να εμποδίσουν αυτό το μονοπάτι. Οι αναστολείς JAK καθώς και πολλά μονοκλωνικά αντισώματα κατά της IL-6 έχουν εγκριθεί για τη θεραπεία διαφόρων τύπων αρθρίτιδας και τη διαχείριση άλλων φλεγμονωδών καταστάσεων. «Δεν είμαστε σίγουροι γιατί ο εγκέφαλος παράγει ένα πρωτεϊνικό σήμα που είναι τόσο επιζήμιο για τη μυϊκή λειτουργία σε τόσες πολλές διαφορετικές κατηγορίες ασθενειών», είπε ο Τζόνσον. «Αν θέλουμε να κάνουμε εικασίες για πιθανούς λόγους που αυτή η διαδικασία παρέμεινε μαζί μας κατά τη διάρκεια της ανθρώπινης εξέλιξης, παρά τη ζημιά που προκαλεί, θα μπορούσε να είναι ένας τρόπος για τον εγκέφαλο να ανακατανείμει πόρους στον εαυτό του καθώς καταπολεμά τις ασθένειες. Χρειαζόμαστε περισσότερη έρευνα για την καλύτερη κατανόηση αυτής της διαδικασίας και των συνεπειών της σε όλο το σώμα. «Εν τω μεταξύ, ελπίζουμε η μελέτη μας να ενθαρρύνει περισσότερη κλινική έρευνα σε αυτό το μονοπάτι και αν οι υπάρχουσες θεραπείες που εμποδίζουν διάφορα μέρη της μπορούν να βοηθήσουν τους πολλούς ασθενείς που βιώνουν αυτό το είδος εξουθενωτικής μυϊκής κόπωσης», είπε.