Neurologické následky infekce COVID-19

ilustrační foto (Zdroj: Pixabay)

Pandemie COVID-19 od základu změnila život na celé planetě a způsobila řadu úmrtí nebo nevratného poškození našeho organismu. Pandemie představuje nejen okamžité, ale i přetrvávající nebezpečí pro obyvatelstvo i pro zdravotnický systém. Dosud bylo infikováno asi 60 milionů lidí. Okamžitá léčba se soustřeďuje na léčbu akutního průběhu, postižení respiračního systému virovou pneumonii, dechovou nedostatečnost a tím snížení množství kyslíku v krvi.

Jelikož je infekce provázena systémovým zánětem, dochází k postižení a selhání dalších orgánů. Systémový zánět se nevyhýbá ani mozku, a je proto nebezpečím, které není okamžitě patrné, ale z dlouhodobého hlediska je velmi závažné. Ukazuje se, že tato nemoc rozhodně není jen krátkodobá, je zvláštní tím, že akutní infekce přechází v exacerbaci nebo v dlouhodobé obtíže, tzv. „dlouhodobý covid“.

Není pochyb o tom, že COVID-19 dlouhodobě ovlivňuje mozkovou činnost. Více než třetina lidí s COVID-19 udává buď ihned, nebo i týdny po prodělání infekce, neurologické příznaky, jako je ztráta čichu a chuti, únava, malátnost po námaze, bolest hlavy, pocit na zvracení, a u těžkých pacientů cerebrovaskulární onemocnění a poruchy vědomí. Tyto příznaky mohou přetrvávat řadu měsíců a prakticky vyřadí postižené z běžného pracovního procesu a sníží kvalitu jejich života. Ve skutečnosti na tyto následky zatím nemáme žádnou léčbu. Studie publikované v prestižních mezinárodních časopisech přinášejí dokonce důkazy o tom, že tato virová infekce může vedle trvalého respiračního selhání významně a dlouhodobě ovlivnit naši mozkovou činnost a zvýšit výskyt neurodegenerativních onemocnění (Heneka a spol. 2020, Verkhradsky a spol., 2020).

Britsko-americký webový průzkum respondentů (n = 3 762) s potvrzeným COVID-19 z 56 zemí počítal s prevalencí 205 příznaků v deseti orgánových systémech, přičemž 66 příznaků bylo sledováno po dobu sedmi měsíců. Nejčastějšími příznaky hlášenými po šesti měsících byla únava (77,7 %), malátnost (72,2 %) a kognitivní dysfunkce (55,4 %). Dlouhodobá následná studie dospělých s prodělaným COVID-19 odhalila 30 a 60 dnů po infekci přetrvávající příznaky u dvou třetin pacientů. Trvalé příznaky byly významně spojeny s věkem 40 až 60 let, hospitalizací a abnormální auskultací při nástupu příznaků. Únava, malátnost a kognitivní dysfunkce jsou nejčastější příznaky hlášené i šest měsíců po nákaze virem SARS-CoV-2 (studie zveřejněné na MedRxiv). Většina pacientů také zaznamenala relapsy, které byly vyvolány stresem nebo cvičením, a mnozí dlouhodobě nejsou schopni pracovat na plný výkon.

Mechanismus vzniku a prevence neurologických příznaků

Publikace v Nature Neuroscience (2020), která byla již potvrzena i dalšími vědci, ukázala, že virus proniká do mozku hematoencefalickou bariérou pomocí tzv. „spike“ proteinu, povrchové molekuly viru SARS-CoV-2. Pokud může virus proniknout přes tuto buněčnou bariéru, která chrání mozek před napadením bakteriemi a jinými patogeny, může stejně tak proniknout do jiných buněk včetně neuronů, a to přes jejich buněčné receptory ACE2 (Song a spol., 2021). Proto se uvažuje o tom, že by bylo možné zabránit neuronální infekci zablokováním ACE2-receptorů, nebo podáním cerebrospinální tekutiny pacientů s COVID-19. Další možností je, že farmaceutické produkty by mohly bránit spike proteinu viru SARS-CoV-2 ve vazbě na ACE2-receptor, tj. blokovat místo, kudy virus vniká do lidských buněk.

Nedávné studie ukázaly, že virová RNA se vyskytuje v mozku a v cerebrospinální tekutině pacientů. Virus se do mozku dostává nejen přes narušenou hematoencefalickou bariéru. Studie publikovaná v prestižním časopise Nature Neuroscience ukazuje, že virus do mozku vniká také nosem, přes čichový epitel. Byly nalezeny infikované sensorické čichové neurony, prokázán transport viru podél čichového traktu nejen do mozkové oblasti pro čich a chuť, ale překvapivě i do hippokampu – sídla paměti, a do prodloužené míchy, kde jsou centra zajišťující kontrolu srdeční a dechové činnosti. Porucha čichu a chuti někdy přetrvává i měsíce, což svědčí pro dlouhodobé poškození mozkových center.

Protože mozek potřebuje ke své funkci nejvíce energie ze všech orgánů, nedostatek kyslíku v krvi, který doprovází i mírný průběh onemocnění, mozek poškozuje. Proto je velmi důležitá léčba akutní infekce zvýšenou oxygenací krve. Větší nedostatek kyslíku v mozku má přímou souvislost s těžkými neurologickými komplikacemi, jako je embolie vedoucí k mozkovému infarktu (iktu). Systémový zánět v organismu také vede ke zvýšení koncentrace fibronektinu v krvi, látky, která podporuje vznik trombů. U 20 až 50 procent těchto pacientů s COVID-19 dochází k tromboembolickým komplikacím, jako je ucpání cév a iktus, které se vyskytují i u mladých pacientů. Drobná ucpání mozkových cév nemusí pacienti bezprostředně pociťovat, ale ta poškozují jejich mozková centra skrytě. Není náhodou, že příznakem infekce COVID-19 je bolest hlavy, nemožnost se soustředit, poruchy vnímání a paměti, poruchy spánku, deprese, závratě, tinitus, halucinace i delirium.

Nesporný je vliv viru na imunitní systém. Někdy dochází při nákaze k takovému potlačení imunity, že pacienti mají výrazný pokles lymfocytů, což může přerůst v bakteriální a plísňovou superinfekci, která může být příčinou zhoršení jejich stavu. Studie z University v Yale potvrdila, že u některých pacientů se středním nebo těžkým průběhem onemocnění se vytváří velké množství autoprotilátek, které blokují samotné protilátky proti SARS-CoV-2, a virus tak může dlouhodobě napadat mozek, cévy, játra a jiné orgány.

Dlouhodobé následky infekce COVID-19 a jejich vliv na vznik neurodegenerativních onemocnění

Je velmi pravděpodobné, že onemocnění může dlouhodobě ublížit i zdravému a mladému člověku, který neměl těžký průběh onemocnění. Lidé, kteří prodělali nákazu, mohou být náchylní k pozdějším velmi vážným chorobám, které se projeví až za deset i více let. Epidemie probíhá teprve cca jeden rok, a proto ještě nemáme dostatek poznatků o dlouhodobých následcích tohoto onemocnění. Nedávné studie ale ukázaly, že systémový zánět je spojený s masivním zvýšením mozkových prozánětlivých molekul v cerebrospinální tekutině, způsobujících neurogliální reaktivitou (astrocytů a mikroglie) a patologickou remodelaci neuronálních sítí (Tremblay a spol., 2020). Infekce tak může zanechat trvalé následky nejen na plicích a dalších orgánech, ale i na mozku.

Několik prací shrnuje poznatky o tom, že epidemie COVID-19 povede k epidemii vzniku neurodegenerativních onemocnění. Systémový zánět a zánětlivé poškození mozku bylo prokázáno jako činitel vedoucí k neurodegenerativním onemocněním, mezi něž patří cévní demence, fronto-temporální demence, Alzheimerova choroba, Parkinsonova choroba, amyotrofická laterální skleróza a jiná onemocnění. Výskyt těchto onemocnění tak pravděpodobně v příštích letech i v době „postcovidové“ bude výrazně stoupat.

V současné době se několik studií zabývá výzkumem kmenových buněk a jejich vlivem na zánětlivé procesy. Není proto překvapivé, že kmenové buňky jsou již používány v několika pilotních klinických studiích pro léčbu pacientů s COVID-19 (Zhao, 2020). Základem působení kmenových buněk nebo jejich sekretomů, např. mesenchymálních buněk z kostní dřeně nebo pupečníkové tkáně, je jejich protizánětlivé působení v důsledku sekrece protizánětlivých látek a cytokinů, a tím výrazný vliv na imunitní systém. Studie provedená v USA, zaměřená na použití exosomů derivovaných z mesenchymálních kmenových buněk ukázala u skupiny 24 pacientů přežití 83 %, zlepšení oxygenace, snížení tzv. cytokinové bouře a zlepšení imunity (Sengupta a spol., 2020). Kmenové buňky působí nejen k potlačení systémovému zánětu, ale také podporují obnovu normální funkce astrocytů, mikroglie a extracelulární matrix, důležité pro perineuronální sítě a neuroplasticitu v CNS.

Pokud se týče vědy a neurovědního výzkumu, má smysl podpořit základní a klinický výzkum dlouhodobých účinků COVIDU-19, které dosud nejsou dostatečně prostudovány. Zaměřit se na to, jak podpořit funkci centrálního nervového systému vhodnými procedurami, jak omezit stres hospitalizovaných pacientů a jak zabránit vzniku neurodegenerativních chorob. Ústav experimentální medicíny AV ČR úspěšně rozvíjel výzkum neurodegenerativních onemocnění i jejich léčbu pomocí kmenových buněk. Ústav získal a čerpá mnou navržený grant v čele s vynikajícím vědcem profesorem Jamesem Fawcettem z Cambridge (UK). Grant, který přinesl Ústavu experimentální medicíny AV ČR cca 150 milionů korun, se právě týká výzkumu neurodegenerativních onemocnění (NEURORECON). V současné době se orientuje na výzkum neuroplasticity po poškození mozku a míchy. Neuroplasticita může bezpochyby mít velký význam při překonání poškození mozku následkem infekce COVID-19.

Pochopitelně koronavirová krize základnímu biomedicínskému výzkumu nepřeje, tento výzkum je založen na pokusech se zvířaty a ty se cestou práce z domova dělat nedají. Na druhé straně klinický výzkum pacientů zkoumající dlouhodobé neurologické následky má nyní velký smysl a ve světě již probíhá na několika klinických pracovištích.

Podíl stresu na poškození nervového systému

Dlouhodobý psychologický stres, jemuž jsou ve značné míře vystaveni hospitalizovaní pacienti s COVID-19, je dalším nezanedbatelným činitelem, jenž poškozuje mozek. Tento stres rovněž vede ke zvýšení systémového zánětu. Až 40 procent vyléčených pacientů trpí tzv. posttraumatickým stresem a 36 procent těchto pacientů trpí depresemi řadu měsíců po jejich hospitalizaci. Psychologický stres nepostihuje pouze hospitalizované pacienty, ale i celou populaci v důsledku strachu z nákazy, omezení pohybu a kontaktů během výjimečného stavu a sociální izolace. Deprese je známý rizikový faktor pro vznik demence, jenž tak může urychlit a zvýšit množství výskytu neurologických a psychiatrických chorob (Steardo a spol., 2020).

Dlouhodobý COVID-19 v pediatrii

Ukazuje se, že přibližně jedno dítě z tisíce má po prodělané virové infekci s minimálními nebo lehkými příznaky odložený nástup závažného onemocnění, charakterizovaného multisystémovým zánětem. Po 2 – 6 týdnech mohou u dětí nastoupit příznaky jako teplota, bolest břicha se zvracením a průjmem, zánět spojivek, vyrážka na hrudníku, dlaních, nohách, malinový jazyk a rudé rty, dušnost a respirační potíže, bolest hlavy, letargie a zmatenost. Tyto děti jsou dále ohroženy poškozením srdce a pravděpodobně i mozku. Děti jsou zasaženy tímto průběhem v Evropě i v USA, kde již onemocnělo více než dva miliony dětí. V ČR touto dlouhodobou infekcí bylo již hospitalizováno asi 70 dětí ve věku 1 – 17 let. Na 2. lékařské fakultě UK a ve FN Motol jsou tyto děti sledovány i primářkou Ústavu imunologie profesorkou Annou Šedivou, která se domnívá, že se jedná o abnormální imunitní reakci u těchto dětí. Dosud nedovedeme říci, zda budou přetrvávající následky u těchto dětí především kardiologického nebo také neurologického rázu.

Vakcinace a neurodegenerativní choroby

Vakcinace co nejširší populace, ale přednostně seniorů, je zásadní nejen pro zabránění vzniku onemocnění, ale také pro prevenci dlouhodobých následků epidemie COVID-19. Následky budou sužovat pacienty a zdravotní systém po mnoho dalších let. Je bezpochyby třeba chránit před respiračním onemocněním a smrtí populaci 80+, ale je třeba myslet na to, že mezi ty, kteří jsou ohroženi dlouhodobými následky, patří již populace starší 50 let. Je proto nezbytné proočkovat populaci v závislosti jak na povolání (lékaře, kteří se dlouhodobě a specializovaně potřebují o pacienty starat), tak na věku.

Je žalostně málo očkovat prioritně pouze seniory 80+, ale potřebujeme co nejdříve začít očkovat populaci 65+ tak, abychom u mladších seniorů zabránili vzniku orgánového poškození a neurologických komplikací. Mimo to, že očkování může zabránit cerebrospinálním a cévním onemocněním, respiračnímu selhávání, poškození jater a ledvin, vzniku cukrovky a neurodegenerativních onemocnění mozku, tak také u aktivních seniorů potlačí stres provázející strach z nákazy. Výsledkem onemocnění starší populace bude zkrácení doby dožití, vyřazení aktivních seniorů z pracovního a aktivního života a významné zvýšení zdravotních nákladů na jejich léčbu. 

Prof. MUDr. Eva Syková, DrSc.

Neuroimunologický ústav SAV, Bratislava

(V letech 2001 – 2016 ředitelka Ústavu experimentální medicíny AVČR)