Fler och fler studier avslöjar de kognitiva effekterna av COVID-19. Amornrat Phuchom / Getty Images

Av alla skrämmande sätt att SARS-COV-2-viruset påverkar kroppen är en av de mer smygande effekterna av COVID-19 på hjärnan.

Det är nu klart att många patienter som lider av COVID-19 uppvisar neurologiska symtom från luktförlust, delirium, ökad risk för stroke. Det har också långvariga konsekvenser för hjärnan, inklusive myalgisk encefalomyelit / kroniskt trötthetssyndrom och Guillain-Barre syndrom.

Dessa effekter kan orsakas av direkt virusinfektion av hjärnvävnad. Men växande bevis tyder på ytterligare indirekta åtgärder utlöses via virusets infektion av epitelceller och det kardiovaskulära systemet, eller genom immunsystemet och inflammation, bidrar till varaktiga neurologiska förändringar efter COVID-19.

Jag är neurovetenskapsman som specialiserar sig på hur minnen bildas, immuncellernas roll i hjärnan och hur minnet ständigt störs efter sjukdom och immunaktivering. När jag undersöker den framväxande vetenskapliga litteraturen är min fråga: Kommer det att finnas en COVID-19-relaterad våg av minnesunderskott, kognitiv nedgång och demensfall i framtiden?

Immunsystemet och hjärnan

Många av de symtom som vi tillskriver en infektion beror verkligen på immunsystemets skyddande svar. En rinnande näsa under förkylning är inte en direkt effekt av viruset, utan ett resultat av immunsystemets svar på förkylningsviruset. Detta är också sant när det gäller att känna sig sjuk. Allmän sjukdom, trötthet, feber och social tillbakadragande orsakas av aktivering av specialiserade immunceller i hjärnan, så kallade neuroimmuna celler, och signaler i hjärnan.

Dessa förändringar i hjärnan och beteendet, även om de är irriterande för vår vardag, är mycket anpassningsbara och oerhört fördelaktiga. Genom att vila låter du det energikrävande immunsvaret göra sitt. Feber gör kroppen mindre gästvänlig för virus och ökar immunsystemets effektivitet. Socialt tillbakadragande kan hjälpa till att minska spridningen av viruset.

Förutom att ändra beteende och reglera fysiologiska reaktioner under sjukdom spelar det specialiserade immunsystemet i hjärnan också ett antal andra roller. Det har nyligen blivit klart att neuroimmuna celler som sitter vid anslutningarna mellan hjärnceller (synapser), Vilket ge energi och små mängder inflammatoriska signaler, är väsentliga för normal minnesbildning.

Tyvärr ger detta också ett sätt på vilket sjukdomar som COVID-19 kan orsaka både akuta neurologiska symtom och långvariga problem i hjärnan.

Microglia är specialiserade immunceller i hjärnan. I friska tillstånd använder de armarna för att testa miljön. Under ett immunsvar ändrar mikroglia form för att uppsluka patogener. Men de kan också skada nervceller och deras anslutningar som lagrar minne. JUAN GAERTNER / SCIENCE PHOTO BIBLIOTEK / Getty Images

Under sjukdomar och inflammationer aktiveras de specialiserade immuncellerna i hjärnan, som sprutar stora mängder inflammatoriska signaler och ändrar hur de kommunicerar med nervceller. För en typ av cell, mikroglia, detta innebär att ändra form, dra tillbaka de spindliga armarna och bli blobby, rörliga celler som omsluter potentiella patogener eller cellrester i deras väg. Men därigenom förstör de också och äta neuronala anslutningar som är så viktiga för minneslagring.

En annan typ av neuroimmuna celler kallas en astrocyt, slår vanligtvis runt anslutningen mellan nervceller under sjukdomsframkallad aktivering och dumpar inflammatoriska signaler på dessa korsningar, vilket effektivt förhindrar förändringar i förbindelserna mellan neuroner som lagrar minnen.

Eftersom COVID-19 innebär en massiv frisättning av inflammatoriska signaler, är denna sjukdoms inverkan på minnet särskilt intressant för mig. Det beror på att det finns både kortsiktiga effekter på kognition (delirium) och potentialen för långvariga förändringar i minne, uppmärksamhet och kognition. Det finns också en ökad risk för kognitiv nedgång och demens, inklusive Alzheimers sjukdom, under åldrande.

Hur har inflammation långvariga effekter på minnet?

Om aktivering av neuroimmuna celler är begränsad till sjukdomens varaktighet, hur kan inflammation orsaka långvariga minnesunderskott eller öka risken för kognitiv nedgång?

Både hjärnan och immunsystemet har utvecklats specifikt för att förändras som en följd av erfarenhet, för att neutralisera fara och maximera överlevnaden. I hjärnan gör förändringar i förbindelserna mellan nervceller oss att lagra minnen och snabbt ändra beteende för att undkomma hot eller söka mat eller sociala möjligheter. Immunsystemet har utvecklats för att finjustera det inflammatoriska svaret och antikroppsproduktionen mot tidigare påträffade patogener.

Ändå är långvariga förändringar i hjärnan efter sjukdom också nära kopplade till ökad risk för åldersrelaterad kognitiv nedgång och Alzheimers sjukdom. De störande och destruktiva åtgärderna hos neuroimmuna celler och inflammatorisk signalering kan permanent försämra minnet. Detta kan ske genom permanent skada på nervcellerna eller själva nervcellerna och även via mer subtila förändringar i hur nervceller fungerar.

Den potentiella kopplingen mellan COVID-19 och ihållande effekter på minnet baseras på observationer av andra sjukdomar. Till exempel många patienter som återhämtar sig efter hjärtinfarkt eller bypassoperation rapport som varar kognitiva underskott som överdrivs under åldrandet.

En annan stor sjukdom med liknande kognitiva komplikationer är sepsis - multi-organdysfunktion utlöst av inflammation. I djurmodeller av dessa sjukdomar ser vi också försämringar av minnet och förändringar i neuroimmun och neuronal funktion som kvarstår veckor och månader efter sjukdom.

Även lätt inflammation, inklusive kronisk stress, erkänns nu som riskfaktorer för demens och kognitiv nedgång under åldrande.

I mitt eget laboratorium har jag och mina kollegor också observerat att även utan bakteriell eller virusinfektion, utlöser inflammatorisk signalering under en kortvarig period långvariga förändringar i neuronal funktion i minnesrelaterade hjärnregioner och minnesnedsättningar.

Ökar COVID-19 risken för kognitiv nedgång?

Det kommer att dröja många år innan vi vet om COVID-19-infektionen orsakar en ökad risk för kognitiv nedgång eller Alzheimers sjukdom. Men denna risk kan minskas eller mildras genom förebyggande och behandling av COVID-19.

Förebyggande och behandling är beroende av förmågan att minska svårighetsgraden och varaktigheten av sjukdom och inflammation. Spännande, mycket ny forskning tyder på att vanliga vacciner, inklusive vaccin mot influensavatten och lunginflammation, kan minska risken för Alzheimers.

Dessutom är flera nya behandlingar för COVID-19 läkemedel som undertrycka överdriven immunaktivering och inflammatoriskt tillstånd. Potentiellt kommer dessa behandlingar också att minska effekten av inflammation på hjärnan och minska effekten på hjärnans långvariga hälsa.

COVID-19 kommer att fortsätta att påverka hälsa och välbefinnande långt efter att pandemin är över. Som sådan kommer det att vara avgörande att fortsätta utvärdera effekterna av COVID-19-sjukdom i sårbarhet för senare kognitiv nedgång och demens.

Genom att göra detta kommer forskare sannolikt att få kritisk ny insikt i inflammationens roll under livslängden i åldersrelaterad kognitiv nedgång. Detta kommer att hjälpa till att utveckla effektivare strategier för förebyggande och behandling av dessa försvagande sjukdomar.

Om författaren

Natalie C. Tronson, docent i psykologi, University of Michigan

Denna artikel publiceras från Avlyssningen under en Creative Commons licens. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade böcker:

Kroppen håller poängen: Hjärnans själ och kropp i läkningen av trauma

av Bessel van der Kolk

Den här boken utforskar sambanden mellan trauma och fysisk och mental hälsa, och erbjuder insikter och strategier för läkning och återhämtning.

Klicka för mer info eller för att beställa

Breath: The New Science of a Lost Art

av James Nestor

Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av andning, och erbjuder insikter och tekniker för att förbättra fysisk och mental hälsa.

Klicka för mer info eller för att beställa

Växtparadoxen: de dolda farorna i "hälsosam" mat som orsakar sjukdomar och viktökning

av Steven R. Gundry

Den här boken utforskar kopplingarna mellan kost, hälsa och sjukdomar, och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.

Klicka för mer info eller för att beställa

Immunitetskoden: Det nya paradigmet för verklig hälsa och radikal anti-aging

av Joel Greene

Den här boken erbjuder ett nytt perspektiv på hälsa och immunitet, som bygger på principer för epigenetik och erbjuder insikter och strategier för att optimera hälsa och åldrande.

Klicka för mer info eller för att beställa

Den kompletta guiden till fasta: läka din kropp genom intermittent, varannan dag och förlängd fasta

av Dr Jason Fung och Jimmy Moore

Den här boken utforskar vetenskapen och praktiken av fasta och erbjuder insikter och strategier för att förbättra övergripande hälsa och välbefinnande.

Klicka för mer info eller för att beställa