Early vitamin B12 treatment mitigates hippocampal neuroinflammation and preserves NeuN-expressing neuron density in a hamster model of post-acute COVID-19

Para muchas personas que se recuperan de un caso leve de COVID-19, el virus parece desaparecer, pero el cuerpo no siempre regresa a la normalidad. Una condición persistente conocida como COVID prolongado puede dejar a los pacientes con niebla mental, lapsos de memoria y dificultad para concentrarse. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que este declive cognitivo no es solo una sensación, sino un cambio físico en el cerebro, específicamente en una región llamada hipocampo. Esta área es el centro de mando del cerebro para la memoria y el aprendizaje. Cuando el sistema inmunológico permanece activo durante demasiado tiempo después de una infección, puede causar un fuego de bajo nivel, o inflamación, dentro del cerebro. Esta inflamación puede dañar las delicadas conexiones entre las células nerviosas e incluso causar la muerte de las propias células. Una señal química específica, una proteína llamada CCL11, ha sido identificada como un actor clave en este proceso. En cantidades elevadas, la CCL11 actúa como una baliza de socorro que recluta células inmunitarias al cerebro, donde pueden dañar inadvertidamente las neuronas sanas y alterar la capacidad de formar nuevos recuerdos.

Los investigadores han estado buscando formas seguras y accesibles de calmar este fuego interno y proteger el cerebro. Un candidato prometedor es la vitamina B12, un nutriente común que se encuentra en la carne y los lácteos. Más allá de su papel para mantener la sangre y los nervios sanos, la B12 actúa como un interruptor molecular en el cuerpo, ayudando a encender o apagar ciertos genes. Trabajos previos sugirieron que la B12 podría potencialmente silenciar los genes que producen la señal dañina de la CCL11. Para probar si esta simple vitamina podía detener el daño cerebral asociado con el COVID prolongado, un equipo de científicos recurrió a un modelo que imita de cerca la experiencia humana: el hámster sirio dorado. Estos pequeños animales son altamente susceptibles al virus SARS-CoV-2, el patógeno que causa el COVID-19, y desarrollan síntomas similares a los casos leves en humanos, incluyendo la pérdida de peso y cambios en el comportamiento. Al estudiar estos animales, los investigadores pudieron observar qué sucede dentro del cerebro durante las semanas posteriores a la infección inicial y ver si el tratamiento temprano con vitamina B12 podía cambiar el resultado.

El equipo comenzó infectando a un grupo de hámsteres con la variante Ómicron del virus, una cepa que causó la pandemia mundial. Dividieron a los animales en grupos, algunos recibían un placebo y otros recibían inyecciones de vitamina B12 comenzando apenas tres días después de que la infección empezara. Los investigadores monitorearon de cerca a los animales, siguiendo su peso y cuánto comían, antes de examinar finalmente sus cerebros quince días después de la infección. Este periodo de tiempo fue elegido para representar la fase postaguda, el periodo en el que el virus ya no es la amenaza principal, pero el cuerpo todavía está lidiando con las secuelas. Los científicos examinaron entonces el hipocampo, el centro de la memoria del cerebro, utilizando potentes microscopios y herramientas de secuenciación genética para contar células, medir niveles químicos y leer las instrucciones dentro de las células que les dicen cómo comportarse.

Los resultados mostraron que el virus, de hecho, había dejado una marca en el cerebro. Los hámsteres infectados, particularmente las hembras, mostraron un aumento significativo en los niveles de CCL11 dentro de su hipocampo. Este aumento vino acompañado de un incremento en el número de células inmunitarias, conocidas como microglía, que habían cambiado su forma para volverse más agresivas y menos ramificadas, una señal de que estaban en un estado de alerta máxima. Este entorno inflamatorio pasó factura a la arquitectura del cerebro. La densidad de neuronas sanas y maduras en el hipocampo disminuyó, lo que significa que el cerebro había perdido algunos de sus componentes esenciales. El estudio también reveló que la reacción del cerebro no era la misma para todos los animales; las hembras de hámster mostraron un cambio más dramático en su actividad genética, activando vías asociadas con la muerte celular y el estrés energético, mientras que los machos mostraron un patrón diferente, aunque también alterado.

Sin embargo, los hámsteres que recibieron vitamina B12 se recuperaron mucho mejor. El tratamiento no detuvo completamente la pérdida de peso que acompaña a la fase aguda de la enfermedad, pero sí evitó que los animales perdieran el apetito, una señal crucial de recuperación. Más importante aún, la vitamina actuó como un escudo para el cerebro. En los animales tratados, los niveles del químico dañino CCL11 no se dispararon tan alto como en el grupo no tratado. Las células inmunitarias permanecieron más calmadas, conservando sus formas complejas y ramificadas en lugar de volverse agresivas. Lo más significativo fue que el tratamiento preservó la densidad de las neuronas en el hipocampo. Las células cerebrales responsables de la memoria fueron salvadas del declive observado en los animales no tratados. Los investigadores encontraron que la vitamina funcionaba cambiando sutilmente la forma en que se leen los genes, efectivamente atenuando las señales que conducen a la inflamación y la pérdida celular, mientras ayudaba a mantener la estructura normal del cerebro.

El estudio también destacó que la biología no es una solución única para todos. Los efectos del virus y la vitamina variaron entre los hámsteres machos y hembras, e incluso entre diferentes secciones diminutas del hipocampo. En las hembras, la vitamina bloqueó con éxito las vías genéticas que conducen a la neurodegeneración, o la degradación de las células nerviosas. En los machos, la respuesta fue más compleja, con la vitamina activando algunas vías de energía que no estaban activas en el grupo no tratado. Esto sugiere que la reacción del cerebro a la infección y su recuperación están profundamente influenciadas por el sexo, un factor que debe considerarse en tratamientos futuros. Los investigadores no encontraron evidencia de que el virus mismo se estuviera replicando activamente en el cerebro en esta etapa, señalando en su lugar la respuesta inmunitaria persistente como la causa principal del daño.

Este trabajo proporciona una imagen clara de cómo una infección viral puede desencadenar una reacción en cadena en el cerebro que conduce a problemas cognitivos duraderos, y ofrece una posible forma de interrumpir esa cadena. Los hallazgos sugieren que la vitamina B12, un nutriente seguro y económico, podría servir como una intervención temprana para proteger el cerebro de las consecuencias inflamatorias del COVID-19. Al mantener el sistema inmunológico bajo control y preservar la densidad de las neuronas, la vitamina puede ayudar a prevenir la transición de una infección temporal a un estado crónico de niebla mental. Aunque el estudio se realizó en hámsteres, los mecanismos biológicos involucrados se comparten con los humanos, ofreciendo una base sólida para una mayor investigación. La investigación subraya que el camino hacia la recuperación de una enfermedad viral puede implicar más que simplemente esperar a que baje la fiebre; puede requerir pasos activos para calmar el sistema inmunológico del cerebro antes de que el daño se vuelva permanente.