Cách vi rút SARS-CoV-2 đánh cắp khứu giác

Một số triệu chứng của COVID-19 đã thu hút nhiều sự quan tâm như chứng anosmia, mất khứu giác đột ngột đã trở thành một dấu hiệu đặc trưng của căn bệnh này. Bệnh nhân COVID-19 mất khứu giác ngay cả khi không bị nghẹt mũi. Điều này có thể làm cho thức ăn có mùi kỳ quặc, chúng đôi khi vẫn tồn tại sau khi các triệu chứng khác đã hết.

Các nhà khoa học đang bắt đầu làm sáng tỏ những cơ chế sinh học vốn còn là điều bí ẩn "các tế bào thần kinh phát hiện mùi thiếu các thụ thể mà vi rút SARS-CoV-2 sử dụng để xâm nhập vào tế bào", gây ra một cuộc tranh luận kéo dài về việc liệu chúng có thể bị nhiễm bệnh hay không.

Thông tin chi tiết thu thập được từ nghiên cứu mới có thể làm sáng tỏ cách thức vi rút SARS-CoV-2 có thể ảnh hưởng đến các loại tế bào não khác, dẫn đến các tình trạng như “sương mù não” và có thể giúp giải thích các cơ chế sinh học đằng sau COVID-19 kéo dài.

Nghiên cứu mới cùng với các nghiên cứu trước đó đã giải quyết cuộc tranh luận về việc liệu vi rút SARS-CoV-2 có lây nhiễm vào các tế bào thần kinh phát hiện mùi hay không. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng vi rút tấn công những tế bào hỗ trợ khác nằm trong khoang mũi.

Những tế bào bị nhiễm vi rút sẽ bị đào thải và chết, trong khi các tế bào miễn dịch chống lại vi rút. Tình trạng viêm tiếp theo tàn phá các thụ thể mùi và các protein trên bề mặt tế bào thần kinh trong mũi có nhiệm vụ phát hiện và truyền thông tin về mùi.

Các nhà nghiên cứu cho biết quá trình này làm thay đổi tổ chức phức tạp của các gien trong những tế bào thần kinh đó, về cơ bản là làm chúng ngắn mạch.

Tiến sĩ Sandeep Robert Datta, Phó giáo sư sinh học thần kinh tại Trường Y Harvard (Mỹ) cho biết nghiên cứu của họ đã nâng cao đáng kể sự hiểu biết về cách các tế bào quan trọng đối với khứu giác bị ảnh hưởng bởi vi rút, mặc dù thực tế là chúng không bị nhiễm trực tiếp.

“Rõ ràng là, một cách gián tiếp, nếu bạn tác động đến các tế bào nâng đỡ trong mũi, rất nhiều điều tồi tệ sẽ xảy ra. Tình trạng viêm các tế bào lân cận gây ra những thay đổi trong các tế bào thần kinh cảm giác khiến chúng không hoạt động bình thường”, tiến sĩ Datta nói.

Thật vậy, nhiều biến chứng của COVID-19 dường như là do hệ thống miễn dịch hoạt động tốt khi nó phản ứng với vi rút bằng cách làm ngập dòng máu với protein gây viêm gọi là cytukine có thể làm hỏng mô và các cơ quan.

“Đây có thể là một nguyên tắc chung: phần lớn những gì vi rút gây ra cho chúng ta là hệ quả của khả năng tạo ra chứng viêm”, tiến sĩ Datta chia sẻ.

Nghiên cứu mới nói trên dựa trên nghiên cứu được thực hiện tại Viện Zuckernam và Trung tâm Y tế Irving tại Đại học Columbia (Mỹ), Trường Y khoa Grossman của Đại học New York, Trường Y khoa Icahn tại Mount Sinai, Baylor Genetics ở Houston và Trường Y tại Đại học California. Nghiên cứu được công bố trực tuyến trên tạp chí Cell vào đầu tháng 2 vừa rồi.

Các nhà khoa học đã kiểm tra những con chuột hamster và các mẫu mô người từ 23 bệnh nhân COVID-19. Sau khi những con chuột hamster bị nhiễm vi rút SARS-CoV-2, các nhà khoa học đã theo dõi những ảnh hưởng đối với hệ thống khứu giác của chúng theo thời gian.

Các nhà nghiên cứu biết được rằng vi rút không xâm nhập vào tế bào thần kinh mà chỉ xâm nhập vào những tế bào đóng vai trò hỗ trợ trong hệ thống khứu giác. Nhưng điều đó cũng đủ làm thay đổi chức năng của các tế bào thần kinh gần đó, dẫn đến mất khứu giác.

Marianna Zazhytska, một nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Viện Zuckerman, là một trong những tác giả đầu tiên của nghiên cứu nói trên, cùng với một nghiên cứu sinh khác là Albana Kodra, cho biết phản ứng miễn dịch đã thay đổi cấu trúc của các gien trong tế bào thần kinh, làm gián đoạn việc sản xuất các thụ thể mùi.

Tiến sĩ Zazhytska cho biết: “Bản thân vi rút không phải là nguyên nhân gây ra tất cả sự tái tổ chức này, đó là phản ứng viêm toàn thân. Các tế bào thần kinh không lưu trữ vi rút, nhưng chúng không còn hoạt động như trước đây".

Khả năng gửi và nhận tin nhắn của các thụ thể khứu giác bị gián đoạn. Nhưng các tế bào thần kinh không chết, và do đó hệ thống có thể phục hồi sau khi hết bệnh.

Stavros Lomvardas, một trong những tác giả của nghiên cứu trước đó tại Viện Zuckerman đã chỉ ra rằng các tế bào thần kinh phát hiện mùi có cấu trúc tổ chức bộ gien phức tạp, cần thiết cho việc tạo ra các thụ thể mùi và các gien thụ cảm giao tiếp với nhau rất chặt chẽ.

Tiến sĩ Lomvardas cho biết: "Chúng tôi đã sớm thấy rằng khi bị nhiễm bệnh, tổ chức bộ gien của những tế bào thần kinh này thay đổi hoàn toàn, chúng không thể nhận biết được so với bình thường. Có một tín hiệu được phát ra từ các tế bào bị nhiễm, được nhận bởi các tế bào thần kinh thường phát hiện mùi và yêu cầu chúng tổ chức lại và ngừng biểu hiện của các gien thụ cảm khứu giác". 

Ông gợi ý rằng điều này có thể đại diện cho một sự thích nghi tiến hóa cung cấp một hình thức thuốc kháng vi rút và mục đích chính của nó có thể là ngăn chặn vi rút xâm nhập vào não. "Đó là một tin tốt lành", Lomvardas nói.