Se revela el mecanismo detrás de la pérdida del olfato con COVID-19

Resumen: La infección por el virus SARS-CoV-2 hace que disminuya la acción de los receptores olfativos, lo que provoca la pérdida del olfato asociada con la COVID-19.

Fuente: Universidad de Nueva York Langone

Los investigadores han descubierto un mecanismo que puede explicar por qué los pacientes con COVID-19 pierden el sentido del olfato.

Publicado en línea el 2 de febrero en la revista Celda, el nuevo estudio encontró que infectado con el virus pandémico, SARS-CoV-2, reduce indirectamente la acción de los receptores olfativos (OR), proteínas en las superficies de las células nerviosas de la nariz que detectan las moléculas asociadas con los olores.

Dirigido por investigadores de la Facultad de Medicina Grossman de la NYU y la Universidad de Columbia, el nuevo estudio también puede arrojar luz sobre los efectos de la COVID-19 en otros tipos de células cerebrales y sobre otros efectos neurológicos persistentes de la COVID-19 como la “niebla cerebral”. dolores de cabeza y depresión.

Los experimentos mostraron que la presencia del virus cerca de las células nerviosas (neuronas) en el tejido olfativo provocó una irrupción de células inmunitarias, microglia y células T, que detectan y contrarrestan la infección. Tales células liberan proteínas llamadas citoquinas que cambiaron la actividad genética de las células nerviosas olfatorias, aunque el virus no pueda infectarlas, dicen los autores del estudio.

Donde la actividad de las células inmunitarias se disiparía rápidamente en otros escenarios, en el cerebro, según la teoría del equipo, la señalización inmunitaria persiste de una manera que reduce la actividad de los genes necesarios para la construcción de receptores olfativos.

“Nuestros hallazgos brindan la primera explicación mecánica de la pérdida del olfato en COVID-19 y cómo esto puede ser la base de la larga biología de COVID-19”, dice el coautor correspondiente Benjamin tenOever, Ph.D., profesor en el Departamento de Microbiología en NYU Langone Health . “El trabajo, además de otro estudio del grupo tenOever, también sugiere cómo el virus pandémico, que infecta a menos del 1% de las células del cuerpo humano, puede causar un daño tan grave en tantos órganos”.

Cambio en la arquitectura

Un síntoma único de la infección por COVID-19 es la pérdida del olfato sin la congestión nasal que se observa con otras infecciones como el resfriado común, dicen los investigadores. En la mayoría de los casos, la pérdida del olfato dura solo unas pocas semanas, pero en más del 12 % de los pacientes con COVID-19, la disfunción olfativa persiste en forma de reducción constante de la capacidad para oler (hiposmia) o cambios en la forma en que una persona percibe el olfato. mismo olor (parosmia).

Para obtener información sobre la pérdida del olfato inducida por COVID-19, los autores actuales exploraron las consecuencias moleculares de la infección por SARS-CoV-2 en hámsters dorados y en tejido olfativo tomado de 23 autopsias humanas. Los hámsters representan un buen modelo, ya que son mamíferos que dependen más del sentido del olfato que los humanos y que son más susceptibles a la infección de la cavidad nasal.

Los resultados del estudio se basan en el descubrimiento durante muchos años de que el proceso que convierte los genes en relaciones tridimensionales complejas, donde las secciones de ADN se vuelven más o menos accesibles para la maquinaria de lectura de genes de la célula en función de señales clave, y donde algunas cadenas de ADN se enrollan alrededor para formar interacciones de largo alcance que permitan la lectura estable de genes. Algunos genes operan en “compartimentos” de cromatina (complejos de proteínas que albergan los genes) que están abiertos y activos, mientras que otros están compactados y cerrados, como parte de la “arquitectura nuclear”.

En el estudio actual, los experimentos confirmaron que la infección por SARS-CoV-2, y la reacción inmunitaria a la misma, disminuye la capacidad de las cadenas de ADN en los cromosomas que influyen en la formación de receptores olfativos para que se abran y activen, y para girar para activarse. la expresion genica. Tanto en el tejido neuronal olfatorio humano como en el de hámster, el equipo de investigación detectó una regulación a la baja persistente y generalizada de la construcción de receptores olfativos.

Otro trabajo publicado por estos autores sugiere que las neuronas olfatorias están conectadas a regiones cerebrales sensibles y que las reacciones continuas de las células inmunitarias en la cavidad nasal podrían influir en las emociones y la capacidad de pensar con claridad (cognición), en consonancia con una COVID prolongada.

Los experimentos en hámsters registrados a lo largo del tiempo revelaron que la regulación a la baja de los receptores de las neuronas olfativas persistió después de que los cambios a corto plazo que podrían afectar el sentido del olfato se recuperaron naturalmente. Los autores dicen que esto sugiere que COVID-19 causa una interrupción más duradera en la regulación cromosómica de la expresión génica, lo que representa una forma de “memoria nuclear” que podría evitar la restauración de la transcripción OR incluso después de que se elimine el SARS-CoV-2.

“La comprensión de que el sentido del olfato se basa en interacciones genómicas ‘frágiles’ entre los cromosomas tiene implicaciones importantes”, dice tenOever.

“Si la expresión del gen olfativo cesa cada vez que el sistema inmunitario responde de ciertas maneras que interrumpen los contactos intercromosómicos, entonces el sentido del olfato perdido puede actuar como el “canario en la mina de carbón”, proporcionando señales tempranas de que el virus COVID-19 está dañar el tejido cerebral antes de que se presenten otros síntomas y sugerir nuevas formas de tratarlo”.

En un próximo paso, el equipo está analizando si tratar a los hámsteres con COVID prolongado con esteroides puede frenar las reacciones inmunitarias negativas (inflamación) para proteger la arquitectura nuclear.

Sobre esta noticia de investigación sobre el COVID-19 y el olfato

Autor: Oficina de prensa
Fuente: Universidad de Nueva York Langone
Contacto: Oficina de Prensa – NYU Langone
Imagen: La imagen es de dominio público.

Investigacion original: Acceso abierto.
“La interrupción autónoma no celular de la arquitectura nuclear como causa potencial de la anosmia inducida por COVID-19por Benjamin tenOever, Marianna Zazhytska et al. Celda

Abstracto

Ver también

La interrupción autónoma no celular de la arquitectura nuclear como causa potencial de la anosmia inducida por COVID-19

El SARS-CoV-2 infecta menos del 1% de las células del cuerpo humano, pero puede causar daños graves en
una variedad de órganos. Por lo tanto, descifrar los efectos autónomos no celulares de la infección por SARS-CoV-2
es imperativo para comprender la alteración celular y molecular que provoca.

Los defectos neurológicos y cognitivos se encuentran entre los síntomas menos entendidos de los pacientes con COVID-19, siendo la disfunción olfativa su déficit sensorial más común.

Aquí, mostramos que tanto en humanos como en hámsters, la infección por SARS-CoV-2 provoca una regulación negativa generalizada de los receptores olfativos (OR) y de sus componentes de señalización. Este efecto autónomo no celular está precedido por una reorganización espectacular de la arquitectura nuclear neuronal, que da como resultado la disipación de los compartimentos genómicos que albergan genes OR.

Nuestros datos proporcionan un mecanismo potencial por el cual la infección por SARS-CoV-2 altera la morfología celular y el transcriptoma de las células que no puede infectar, lo que ofrece información sobre sus efectos sistémicos en el olfato y más allá. Diario Pre-pr