Virus Corona Dapat Menginfeksi Sel Otak?

Sel Otak
Secara khusus, beberapa pasien mengalami gejala yang mengingatkan pada sindrom kelelahan kronis selama berbulan-bulan setelah infeksi COVID-19 awal mereka terjadi.

Seiring berjalannya waktu, studi-studi mengenai virus corona atau COVID-19 mulai melihat berbagai dampak dari virus tersebut. Dalam sebuah studi terbaru dikatakan bahwa virus corona terkadang dapat membajak sel-sel otak, dan menggunakan alat internal sel untuk menyalin dirinya sendiri.

Studi tersebut yang telah diposting pada 8 September lalu pada database pracetak bioRxiv, belum dipublikasikan dalam jurnal hasil peer-review atau evaluasi. Akan tetapi, studi tersebut telah memberikan bukti bahwa COVID-19 dapat secara langsung menginfeksi sel-sel otak yang disebut neuron. Meskipun virus corona dikaitkan dengan berbagai bentuk kerusakan otak, seperti peradangan yang mematikan hingga penyakit otak yang dikenal sebagai ensefalopati, yang semuanya dapat menyebabkan kebingungan, brain fog, dan delirium, namun hingga kini terdapat sedikit bukti bahwa virus tersebut menyerang jaringan otak.

Akiko Iwasaki, ahli imunologi di Universitas Yale yang merupakan penulis senior dari studi mengatakan bahwa dirinya dan peneliti lainnya secara aktif mencari lebih banyak jaringan dari para pasien untuk dapat menemukan seberapa sering infeksi otak semacam itu terjadi. Begitu pula dengan gejala apa yang berkorelasi dengan infeksi di area otak mana. Selain itu, penulis studi mencatat dalam laporan mereka bahwa para peneliti juga masih harus mencari tahu bagaimana virus masuk ke otak pada awalnya, serta apakah virus tersebut kemudian dapat dikeluarkan dari otak.

Manusia, Tikus dan Otak Kecil  

Untuk melihat apakah virus corona tersebut dapat masuk ke dalam sel otak, para penulis studi memeriksa jaringan otak yang diautopsi dari tiga pasien yang meninggal karena COVID-19. Mereka juga melakukan eksperimen pada tikus yang terinfeksi dengan COVID-19 dan organoid, yakni kelompok sel yang tumbuh di piring laboratorium untuk meniru struktur 3D jaringan otak.

Dr. Maria Nagel, profesor neurologi dan oftalmologi di Fakultas Kedokteran Universitas Colorado, yang tidak terlibat dalam studi ini mengatakan bahwa studi baru yang dilakukan ini adalah yang pertama untuk melakukan analisis ekstensif terhadap infeksi SARS-CoV-2 atau COVID-19 pada otak menggunakan tiga model. Menurut Nagel, yang mengkhususkan dirinya dalam neurovirologi, sebelumnya, hanya terdapat “laporan kasus langka” dari SARS-CoV-2 RNA dan partikel virus yang ditemukan di jaringan post-mortem dari pasien.

Dalam organoid, para peneliti menemukan bahwa virus dapat memasuki neuron melalui reseptor ACE2, protein pada permukaan sel yang digunakan virus untuk memasuki sel dan memicu infeksi. Mereka kemudian menggunakan mikroskop elektron, yang menggunakan berkas partikel bermuatan untuk menerangi jaringan, guna mengintip ke dalam sel yang terinfeksi. Di dalamnya para peneliti melihat bahwa partikel virus corona “bertunas” di dalam sel. Hal tersebut menunjukkan bahwa virus telah menguasai alat internal neuron untuk membuat salinan baru dari dirinya sendiri.

Saat menyiapkan penyimpanan di sel yang terinfeksi, virus juga menyebabkan perubahan metabolisme di neuron terdekat yang tidak terinfeksi. Para penulis berpendapat bahwa sel-sel dekat ini mati dalam jumlah besar, dimana hal ini menunjukkan bahwa sel yang terinfeksi mungkin mencuri oksigen dari sekitarnya untuk terus memproduksi virus baru. 

Iwasaki memberi catatan bahwa mereka tidak tahu apakah peristiwa serupa terjadi pada orang yang terinfeksi, walau terdapat beberapa bukti yang mungkin mengatakan hal tersebut dapat terjadi. Di dalam jaringan yang diautopsi, para peneliti menemukan bahwa virus corona telah menginfeksi beberapa neuron di korteks serebral yang keriput. Iwasaki mengatakan bahwa di dekat sel yang terinfeksi ini, para peneliti menemukan bukti bahwa telah terjadi “stroke kecil”, yang mengisyaratkan bahwa virus mungkin mencuri oksigen dari sel-sel terdekat di otak seperti yang terjadi di organoid.

Khususnya, jaringan otak terinfeksi tidak dipenuhi oleh sel kekebalan. Hal tersebut sudah seperti yang diharapkan para peneliti. Penulis mengatakan bahwa dalam kasus virus Zika atau virus rabies yang menyerang otak, sejumlah besar sel kekebalan biasanya mengikuti. Sehingga mungkin saja ketika SARS-CoV-2 berhasil menyusup ke otak, entah bagaimana virus tersebut dapat lolos dari pertahanan khas tubuh melawan invasi tersebut.

Belum diketahui bagaimana tanggapan kekebalan yang tidak biasa ini dapat memengaruhi jalannya infeksi, tetapi terdapat kemungkin hal ini membuat virus lebih sulit untuk dibersihkan dari otak. Dan meskipun hanya sedikit sel kekebalan yang berkumpul di tempat infeksi, para penulis mengatakan, neuron yang sekarat di dekatnya dapat memicu reaksi berantai dalam sistem saraf yang masih menyebabkan peradangan berbahaya.

Pada akhirnya, dalam percobaan tikus, para penulis memodifikasi satu kelompok tikus secara genetik untuk mengekspresikan reseptor ACE2 manusia di otak mereka. Sementara kelompok tikus lain hanya membawa reseptor di paru-paru mereka.

Tikus-tikus dalam set pertama dengan cepat mulai turun berat badannya dan mati dalam waktu enam hari. Sedangkan pada set kedua tidak terdapat penurunan berat badan dan para tikus bertahan. Selain itu, para penulis melaporkan dalam tulisan mereka, pada tikus dengan infeksi otak, susunan pembuluh darah di otak berubah secara dramatis, mungkin untuk mengarahkan darah yang kaya nutrisi ke “titik panas yang aktif secara metabolik” di mana virus telah mengambil alih.

Langkah Selanjutnya 

Dalam studi organoid dan tikus, para peneliti mendapat petunjuk tentang seberapa mematikan virus corona SARS-CoV-2 jika mencapai otak. Hal yang perlu diperhatikan para peniliti adalah apakah hal tersebut mungkin terjadi.

Iwasaki mengatakan bahwa pada setiap sistem eksperimental, terdapat batasannya tersendiri. Sebagai contoh infeksi COVID-19 dapat berkembang secara berbeda pada tikus bila dibandingkan pada manusia. Sementara untuk organoid yang sedikit menyerupai otak mini tidaklah mengandung sel kekebalan atau pembuluh darah seperti organ berukuran penuh.

Selain itu, Nagel mengatakan, bahwa pada manusia, virus tidak langsung masuk ke otak seperti halnya pada percobaan tikus. Para ilmuwan perlu memeriksa lebih banyak jaringan yang diautopsi dari pasien COVID-19 untuk menentukan apakah temuan dari studi pendahuluan ini juga pada berlaku secara umum untuk orang-orang. Primata-primata yang terinfeksi oleh SARS-CoV-2 juga bisa dijadikan model penelitian, karena suplai jaringan otak manusia terbatas.

Nagel juga menambahkan bahwa virus mungkin ada di daerah otak tertentu atau mungkin memiliki efek tidak langsung pada fungsi neurologis. Secara khusus, beberapa pasien mengalami gejala yang mengingatkan pada sindrom kelelahan kronis selama berbulan-bulan setelah infeksi COVID-19 awal mereka terjadi. Disarankan bahwa sindrom ini muncul dari perubahan fungsi hormon yang diatur oleh bagian otak tertentu, katanya.

Pertanyaan kunci lainnya, menurut Nagel, adalah apakah virus corona mempengaruhi pusat pernapasan di batang otak, yang berkontribusi pada kegagalan pernapasan pada pasien COVID-19 yang kritis. Lebih jauh lagi, para peneliti masih perlu mencari tahu bagaimana virus menyelinap ke otak pada awalnya.

Ketika para peneliti mengetahui bahwa COVID-19 dapat mengganggu kemampuan orang untuk mencium dan merasakan, beberapa dari mereka berteori bahwa virus tersebut mungkin dapat menginfeksi otak secara langsung melalui perjalanan melalui saraf di hidung.

Virus berkemungkinan untuk menyerang otak melalui hidung, hal yang disetujui oleh Iwasaki. Atau mungkin masuk melalui aliran darah dengan melintasi daerah penghalang darah-otak yang terganggu, yaitu dinding jaringan yang biasanya memisahkan jaringan otak dari darah yang bersirkulasi dan hanya memungkinkan zat tertentu masuk. Para penulis mengatakan bahwa mempelajari rute yang diambil virus ke otak akan menjadi kunci untuk mencegah dan mengobati infeksi.

Sumber:
Disadur dari situs livescience. Materi berasal dari Live Science. Naskah pertama kali ditulis oleh Nicoletta Lanese. Note: Naskah telah mengalami penyesuaian gaya dan panjang.

Share on facebook
Share on twitter
Share on whatsapp
Close