Daño cerebral por COVID-19, un incentivo más para vacunarse

A más de un año y medio del primer caso de COVID-19 reportado en China, ahora sabemos que la infección por SARS-CoV-2 no se restringe al aparato respiratorio solamente, sino que también afecta otros órganos, entre ellos el cerebro. Las primeras evidencias que indican la vulnerabilidad del cerebro provienen de personas con enfermedad grave que al recuperarse mostraron pérdida de la memoria, depresión y fatiga, entre otros síntomas neurológicos. En esos casos el daño al cerebro ocurrió en parte por reducción en la concentración de oxígeno en la sangre ocasionada por el daño pulmonar, pero otro factor preocupante era que el virus pudiese afectar directamente al cerebro.

Posteriormente se reportaron algunos casos de encefalitis o inflamación cerebral en los que se identificó la presencia del virus SARS-CoV-2 en el líquido cefalorraquídeo que baña al cerebro y la médula espinal. Como la barrera hematoencefálica protege al cerebro y evita el paso de microorganismos, la presencia del virus en el líquido cefalorraquídeo fue la primera evidencia directa de que el virus puede llegar al cerebro.

Si el cerebro tiene esta barrera que lo protege ¿cómo puede entrar el virus?, una vía posible es la mucosa olfatoria, que tiene una conexión directa con el cerebro a través del bulbo olfatorio. Como sabemos, la pérdida del olfato es uno de los primeros síntomas de COVID-19 y persiste después de la infección, lo que indica una alteración en las neuronas olfativas.

El progreso de la pandemia ha permitido conocer que el cerebro también es vulnerable en casos leves de COVID-19. Algunos pacientes han desarrollado alteraciones neurológicas que van desde la pérdida de la memoria y de los sentidos del olfato y el gusto, migrañas, vértigo, fatiga y, en casos severos, alucinaciones, paranoia y crisis epilépticas. Desafortunadamente, alrededor del 50% de las personas con COVID-19 leve o moderada presenta algún síntoma neurológico.1

¿Cómo podemos estar seguros de que la COVID-19 produce cambios en el cerebro?, la mejor manera de responder a esta pregunta es comparar la morfología del cerebro del mismo sujeto antes y después de la infección por SARS-CoV-2. Investigadores de la Universidad de Oxford compararon las imágenes de resonancia magnética del cerebro realizadas antes de la pandemia e invitaron a quienes habían sufrido COVID-19 a un nuevo análisis de resonancia. Los investigadores observaron una reducción de la materia gris en regiones de la corteza límbica asociada al sistema olfatorio y gustativo; en el hipocampo, región del cerebro asociada con la memoria y el aprendizaje; y en la amígdala, asociada con las emociones. La reducción de la materia gris indica una reducción en la población celular que compone estas estructuras.2

Además de las neuronas, el cerebro está constituido por células gliales entre las cuales los astrocitos son las más abundantes y parte fundamental de la función cerebral. Tanto astrocitos como neuronas expresan el receptor ACE2 (Angiotensin-converting enzyme 2), al que se une la proteína spike del SARS-CoV-2 para entrar a las células y replicarse. Estudios recientes en preparaciones in vitro indican que los astrocitos son preferencialmente infectados por el SARS-CoV-2.3

Si el virus SARS-CoV-2 llega al cerebro e infecta a los astrocitos y afecta su función, puede contribuir al desarrollo de síntomas neurológicos que a largo plazo deriven en alteraciones más acentuadas como demencia o pérdida de las capacidades cognitivas.

La vulnerabilidad del cerebro durante COVID-19 se ha estudiado principalmente en pacientes adultos. Sin embargo, la enfermedad también afecta a recién nacidos, niños y adolescentes, y a la fecha se desconoce el impacto del virus SARS-CoV-2 sobre la morfología y función del cerebro en estos grupos. Si consideramos lo que se sabe en adultos, es probable que el virus también afecte de manera semejante el cerebro de niños y jóvenes. Además, hay que considerar que el cerebro de recién nacidos, niños y adolescentes se encuentra en desarrollo, generando, refinando o eliminando conexiones entre las neuronas, lo que puede hacerlo más vulnerable a COVID-19 que el cerebro adulto.

La infección por SARS-CoV-2 en una persona cuyo cerebro se encuentra en desarrollo podría afectar procesos clave para la formación de circuitos neuronales que, aunados a la alteración de la función de los astrocitos, aumentaría la probabilidad de alteraciones neurológicas a corto y largo plazo. Otro aspecto que puede afectar el cerebro en desarrollo es la inflamación acentuada que caracteriza los casos severos de infección por SARS-CoV-2 en niños que desarrollan el síndrome de inflamación multisistémica que puede dañar diversos órganos, incluyendo el cerebro.4 Por eso es imperativo conocer con más detalle la vulnerabilidad del cerebro y la prevalencia de síntomas neurológicos en los menores de 18 años.

Otro aspecto que debe ser explorado es el efecto de COVID-19 durante el embarazo. Se han reportado casos en los que la madre contrajo la infección por SARS-CoV-2 y el virus fue detectado en el recién nacido. Las células de la placenta y de diversos tejidos del feto expresan el receptor ACE2 al que se une el SARS-CoV-2, lo que sugiere que el virus puede infectarlas y afectar el desarrollo del feto. Durante el embarazo ocurren eventos cruciales para el desarrollo y maduración del cerebro tales como la migración celular y el establecimiento de circuitos neuronales que, en caso de ser afectados por la infección, pueden provocar alteraciones celulares y estructurales que determinen trastornos neurológicos en la edad adulta.4

En resumen, el cerebro es vulnerable a la infección por SARS-CoV-2 no solo en casos graves sino también en casos leves de COVID-19, tanto en la vida prenatal como después del nacimiento. Durante el curso de la enfermedad diversos factores pueden afectar la función y la estructura del cerebro: la disminución de la concentración de oxígeno en la sangre, la entrada del virus al cerebro a través de la mucosa olfatoria y la infección de neuronas y astrocitos. Un factor adicional es la reacción exacerbada del sistema inmunitario que favorece la producción de citocinas proinflamatorias y anticuerpos que pueden afectar diversos órganos, incluyendo el cerebro.5

En algunos casos la infección por SARS-CoV-2 puede derivar en el desarrollo de síntomas neurológicos que persisten por meses. A medida que continúe la pandemia conoceremos más sobre las secuelas neurológicas o psiquiátricas de largo plazo y cómo estas pueden afectar la calidad de vida de los menores de edad y adultos.

Hasta que no sean autorizadas y se apliquen en México las vacunas contra la infección por SARS-CoV-2 en menores de 18 años, debemos continuar aplicando las más estrictas medidas de prevención para evitar el contagio en los menores de edad, pues los cerebros de productos en gestación, recién nacidos, niños y jóvenes no están exentos de ser infectados, desarrollar la enfermedad y sufrir secuelas neurológicas y psiquiátricas de corto y largo plazo.

La prevención es la mejor defensa que tenemos contra la COVID-19. Actualmente contamos con vacunas altamente efectivas que permiten protegernos y evitar las secuelas de la infección de SARS-CoV-2 y sus variantes. Usemos el conocimiento que hemos adquirido como un incentivo adicional para vacunarnos y exhortar a todos aquellos que nos rodean a hacer lo mismo.

*La Dra. Ana María Estrada Sánchez es investigadora de la División de Biología Molecular y el Dr. Rubén López Revilla, es Jefe de la División de Biología Molecular del Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica (IPICYT).

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Referencias

1. Jonathan P. Rogers y colaboradores. Neurology and 

neuropsychiatry of COVID-19: a systematic review and 

meta-analysis of the early literature reveals frequent CNS 

manifestations and key emerging narratives. Journal of 

Neurology, Neurosurgery and Psychiatry 2021; https://jnnp.bmj.com/content/early/2021/06/03/jnnp-2021-326405.long.

2. Gwenaëlle Douaud y colaboradores. Brain imaging before and after COVID-19 in UK Biobank. medR?iv; https://doi.org/10.1101/2021.06.11.21258690.

3. Lu Wang y colaboradores. A Human 3D neural 

assembloid model for SARS-CoV-2 infection. medR?iv; 

https://doi.org/10.1101/2021.02.09.430349.

Christiana Franke y colaboradores. High frequency of 

cerebrospinal fluid autoantibodies in COVID-19 patients with neurological symptoms. Brain, Behavior and Immunity 2021; https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S088915912032465X?via%3Dihub.

4. Luana da Silva y colaboradores. Neuroinflammation and Brain Development: Possible Risk Factors in COVID-19-Infected Children. Neuroimmunomodulation 2021;

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/

PMC7900470/pdf/nim-0001.pdf

5. Christiana Franke y colaboradores. High frequency of cerebrospinal fluid autoantibodies in COVID-19 patients with neurological symptoms. Brain Behav Immun. 2021;

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/

PMC7834471/pdf/main.pdf