Vì sao SARS-CoV-2 làm con người mất khứu giác, vị giác?

Tại sao chúng ta chỉ mất khả năng nhận biết khứu giác hoặc vị giác mà không phải mọi thứ khác? Nhiều khả năng, chúng ta đang đối phó với một ‘con quái vật’ rất đặc biệt với độ chính xác giống như tia laser, chưa từng thấy cho đến nay khi tấn công các giác quan của con người.

Biểu mô thần kinh khứu giác

Mặc dù chúng ta chưa từng chứng kiến một loại virus có đặc tính đặc biệt này trước đây, nhưng các nhà virus học đã khá quen thuộc với một loạt các loại virus với các đặc điểm cụ thể khác.

Ví dụ, cả virus bệnh dại và virus bại liệt đều có quyền truy cập vào các tế bào thần kinh vận động soma trong tủy sống bằng cách đầu tiên cắt đứt các điểm nối thần kinh cơ (NMJ) trong mô cơ.

Trong trường hợp mắc bệnh dại, các thụ thể nicotinic acetylcholine và các phân tử kết dính tế bào thần kinh (NCAM) đã được xác định là các thụ thể NMJ chính đối với virus.

Đối với virus bại liệt, có thể tái tạo trong tế bào thần kinh vận động, một thành viên siêu họ Ig được gọi là CD155 cũng đã được xác định là một thụ thể trục.

Sự lây lan transneuron của những loại virus này đến các vùng cao hơn xảy ra thông qua các loại protein vận động ngược dòng và ngược dòng khác nhau, với sự truyền trực tiếp từ khớp thần kinh đến khớp thần kinh.

Các bằng chứng khác cho thấy HSV-1, virus viêm miệng có mụn nước (VSV), vi rút gây bệnh Borna (BDV), virus cúm A, virus parainfluenza, bệnh dại và thậm chí cả prion đều có thể xâm nhập vào thần kinh trung ương thông qua đường khứu giác ngược dòng.

Một số virus, như virus Epstein – Barr (EBV) hoặc herpesvirus 6 ở người (HHV 6), được cho là kích thích quá mức các tế bào miễn dịch trong não, khiến chúng tấn công các protein duy nhất chỉ có trong tế bào myelin, cuối cùng dẫn đến thoái hóa giống MS .

Ví dụ, tế bào T CD4 và CD8 đặc hiệu với myelin gần đây đã được tìm thấy ở cả hệ thần kinh ngoại vi và trung ương trong một số loại viêm não do virus.

Trong trường hợp của virus JC, tế bào B ở bệnh nhân suy giảm miễn dịch có thể xâm nhập vào thần kinh trung ương và chuyển virus đến các tế bào hình hạt và tế bào hình sao, dẫn đến một bệnh viêm gây tử vong được gọi là bệnh não đa ổ tiến triển (PML).

Một cách tiếp cận là cố gắng sử dụng kiến thức hiện có của chúng ta về các con đường song song của khứu giác và vị giác, và chỉ cần hỏi bệnh nhân mùi và vị nào đã mất, được phục hồi và theo thứ tự nào.

Bên cạnh những cảm nhận rõ ràng về vị ngọt, chua, mặn và đắng, chúng ta biết rằng phần còn lại của luồng vị giác của chúng ta chủ yếu chỉ là khứu giác sau mũi.

Trong khi hệ thống này được tối ưu hóa để phát hiện mùi vị bên trong miệng khi thở ra, khứu giác thông thường của chúng ta được tối ưu hóa để phát hiện các phân tử bên ngoài được hít vào qua biểu mô khứu giác.

Các con đường giác quan cơ bản này được bổ sung bởi một kênh hóa học riêng biệt mang các giác quan khởi đầu về mặt hóa học trên kênh cảm ứng. Cảm nhận về cảm giác miệng, như capsaicinoids cay hoặc tiêu mát, được chuyển đổi qua các thụ thể TRPV4 và truyền trên dây thần kinh sinh ba.

Chìa khóa ở đây là nhìn vào những nơi mà những giác quan này chồng lên nhau. Ví dụ, nếu những thứ đầu tiên mà một bệnh nhân đang hồi phục có thể phát hiện là cà phê và quế, thì câu hỏi đặt ra là chính xác ở đâu và như thế nào?

Nói cách khác, đầu tiên họ ngửi thấy nó bằng cách hít vào mũi hay thở ra bằng miệng, và họ có thể nếm nó khi họ hoàn toàn không thở không?

Đó là những mùi hương hấp dẫn hay những mùi hương khó chịu có thể có xu hướng quay trở lại đầu tiên?

Người ta có thể ngửi và nếm bơ đậu phộng, một con chồn hôi, một ngôi nhà đang cháy không? Bằng cách tổng hợp các câu trả lời và tìm kiếm những điểm tương đồng, có thể ghép những con đường và trung tâm não cao hơn bị ảnh hưởng nhiều nhất.

Trong quá trình tìm kiếm manh mối đang diễn ra, bước tiếp theo có thể là hỏi xem có loại thuốc nào có thể giúp khôi phục mùi hoặc vị hay không và cách những loại thuốc này thường hoạt động.

Trong một số trường hợp, liệu pháp kết hợp steroid như dexamethasone và theophylline dường như giúp phục hồi chức năng.

Cả hai dường như đều cần thiết vì ít nhất một bệnh nhân ngừng dùng theophylline trong điều trị của họ đã mất khứu giác trở lại.

Nó chỉ được phục hồi khi theophylline được nối lại. Đối với các trường hợp anosmia toàn bộ cũng liên quan đến sự biến dạng khứu giác nghiêm trọng và thậm chí là ảo giác, liều thấp của haloperidol chống loạn thần sẽ giúp giảm đáng kể.

Các nghiên cứu đột phá khác hiện nay cho thấy rằng, chứng anosmia có thể được khắc phục hiệu quả bằng thuốc xịt mũi steroid fluticasone, trong khi chứng khó tiêu được khắc phục bằng thuốc dán miệng triamcinolone.

Mặc dù một số loại tế bào thần kinh đã được chứng minh là biểu hiện mức độ thấp của các thụ thể ACE2 đối với protein đột biến SARS-Cov-2, nhưng khả năng đồng biểu hiện của các protease quan trọng khác hoặc các đồng yếu tố thụ thể khác, như TMPRSS2 hoặc Neuropilin-1, vẫn được duy trì đầy đủ đã điều tra.

So sánh cơ chế xâm nhập của các SARS-CoV-2 khác có liên quan, hoặc thậm chí là các virus không liên quan có thể lây nhiễm tương tự vào não qua đường khứu giác, có thể cung cấp thêm manh mối.

Một trường hợp điển hình là coronavirus OC43, là một trong những loại virus gây cảm lạnh thông thường. OC43 có thể vào não thông qua axit N-acetyl-9-O-acetylneuraminic và sau đó chiếm quyền vận chuyển theo trục để đến các khu vực khứu giác cao hơn như vỏ não piriform.

Phiên bản gần đây nhất của OC43, được gọi là kiểu gen D, được phát hiện vào năm 2004 và được cho là bắt nguồn từ sự kiện tái tổ hợp giữa các kiểu gen B và C.

Như trong trường hợp OC43, một số nhà nghiên cứu cũng tin rằng vị trí phân cắt furin mới, một đặc điểm xác định của virus SARS-CoV-2, có thể bắt nguồn từ sự kiện tái tổ hợp với một coronavirus khác. Tuy nhiên, sự tái tổ hợp giữa các lớp coronavirus có liên quan xa hơn sẽ chứa vị trí furin có thể không xảy ra, nếu thậm chí có thể xảy ra, như sự tái tổ hợp trong các lớp.