Korzystając z danych z longitudinalnego brytyjskiego biobanku, który powstał jeszcze przed pandemią, wyniki mózgowego MRI zebrano po raz pierwszy przed i po COVID-19 u tych samych osób i porównano z grupą kontrolną osób niezakażonych [1]. Wyniki wykazały zmniejszenie istoty szarej w korze oczodołowo-czołowej i zmniejszenie całkowitej masy mózgu u osób, które w międzyczasie zostały zakażone SARS-CoV-2. Wyniki testów poznawczych również pogorszyły się u tych osób z czasem. Czy zmiany te są odwracalne, nie jest obecnie jasne. Inne badanie [2] wykazało zwiększony wskaźnik de novo demencji po COVID-19 w porównaniu z innymi zapaleniami płuc.

Wiele badań wykazało już nieprawidłowości w strukturze mózgu związane z COVID-19. Jednak nadal nie było jasne, czy łagodniejsze przypadki zakażenia SARS-CoV-2 mogą również prowadzić do takich zmian. Badanie opublikowane w renomowanym czasopiśmie Nature [1], przeprowadzone w ramach dużego, longitudinalnego badania UK Biobank Imaging Study [2], było pierwszym, które zbadało zmiany w obrazie MRI mózgu u osób zakażonych SARS-CoV-2, które miały już wykonane badanie MRI mózgu przed pandemią. Od momentu rozpoczęcia w 2006 r. w badaniu UK Biobank Imaging Study wzięło udział ponad 40 000 osób (powyżej 45. roku życia) poddanych multimodalnym skanom MRI mózgu w czterech ośrodkach, zgodnie ze standardowymi protokołami. Badanie zostało początkowo wstrzymane z powodu pandemii; od lutego 2021 r. uczestnicy byli zapraszani na kolejne skany MRI. W międzyczasie wielu z nich wyzdrowiało po zakażeniu SARS-CoV-2.

Aby zbadać potencjalny wpływ zakażenia SARS-CoV-2 na strukturę mózgu, porównano dwa skany (przed i po COVID-19) z wynikami uczestników, którzy nie przeszli COVID-19. Dostępność obrazowania przed zakażeniem zminimalizowała prawdopodobieństwo, że nieznane wcześniej czynniki ryzyka lub nieprawidłowości zostaną później błędnie zinterpretowane jako związane z COVID-19. Uczestnicy z przypadkowymi zmianami w mózgu w pierwszym skanie również zostali wykluczeni z badania. Grupy zostały kompleksowo dopasowane, co oznacza, że ​​nie było istotnych różnic pod względem wieku, płci, pochodzenia etnicznego, średniego ciśnienia krwi, cukrzycy, masy ciała/BMI, spożycia alkoholu i nikotyny ani statusu społeczno-ekonomicznego (wskaźnik deprywacji Townsenda).

Spośród 785 kwalifikujących się osób w biobanku (w wieku 51–81 lat), z których każda przeszła dwa skany MRI mózgu, u 401 stwierdzono zakażenie SARS-CoV-2 między tymi dwoma skanami; 15 z nich było hospitalizowanych. Średni odstęp między diagnozą zakażenia a drugim skanem wyniósł 141 dni. Grupa kontrolna składała się z 384 osób. Średni odstęp między dwoma skanami mózgu wyniósł 3,2 ± 1,6 roku w obu grupach.

Wyniki ujawniły istotne efekty longitudinalne i zmiany w MRI w grupie osób, które w międzyczasie zostały zakażone SARS-CoV-2. Obejmowały one zmniejszenie istoty szarej i zmniejszenie kontrastu tkankowego w korze oczodołowo-czołowej (korze mózgowej w przedniej części nad oczodołami) oraz w zakręcie przyhipokampalnym (części układu limbicznego zlokalizowanej w płacie skroniowym). Zmiany i uszkodzenia tkanek obserwowano również w obszarach mózgu funkcjonalnie związanych z pierwotną korą węchową, a także większy spadek całkowitej masy mózgu. Osoby zakażone SARS-CoV-2 wykazały również istotnie większy spadek sprawności poznawczej (pomiędzy dwoma skanami) niż osoby niezainfekowane. Te longitudinalne różnice grupowe (w obrazowaniu i poznawaniu) utrzymywały się nawet po wyłączeniu ze statystyk 15 uczestników hospitalizowanych z powodu COVID-19.

Patomechanizm zmian w mózgu związanych z SARS-CoV-2 wymaga dalszych badań. Naukowcy rozważają możliwość transmisji wirusa poprzez szlaki węchowo-neuronalne oraz procesy zapalne. Zdaniem autorów badania, utrata bodźców sensoryczno-węchowych spowodowana utratą węchu (anosmia) mogła również pośrednio powodować zmiany strukturalne.

„Dane z brytyjskiego Biobanku pokazują, że istnieje korelacja morfologiczna z neurologicznymi objawami po COVID-19” – skomentował prof. dr Peter Berlit, Sekretarz Generalny DGN. „To, czy zmiany udokumentowane w badaniach obrazowych są odwracalne w czasie, czy też utrzymują się długotrwale, w sensie neurodegeneracji, wymaga dalszych badań w ramach dalszych badań”.

Inne badanie [3] również opisuje czynnościowe zmiany mózgowe związane z COVID-19. Jednak w tym badaniu wszyscy z ponad 10 000 uczestników mieli ciężkie zapalenie płuc wywołane SARS-CoV-2. U trzech procent rozwinęła się nowa demencja po ponad 30 dniach. Ryzyko demencji po zapaleniu płuc wywołanym SARS-CoV-2 było w tym badaniu o 30% wyższe (OR 1,3) niż po zapaleniu płuc niezwiązanym z COVID-19. Nowo występującą demencję zdefiniowano za pomocą podstawowych kodów diagnostycznych zgodnie z ICD-10-CM (F01.5, F02.8, F03.9, G30, G31, G32). Uczestnicy z udokumentowanymi wcześniej istniejącymi objawami demencji lub deficytami poznawczymi zostali wykluczeni. W analizie wieloczynnikowej uwzględniono choroby współistniejące, które mogą zwiększać ryzyko wystąpienia demencji (np. nadciśnienie tętnicze, nadużywanie narkotyków, nikotyny i alkoholu, niektóre zaburzenia neurologiczne i psychiatryczne).

„Dane pokazują, że wirus, choć na szczęście tylko w rzadkich przypadkach, może również prowadzić do długotrwałych zmian w mózgu. W tym kontekście szczepienie zapewnia ochronę nie tylko przed ciężkimi, ostrymi przypadkami infekcji, ale także przed długotrwałymi uszkodzeniami” – podsumował ekspert.

literatura

[1] Douaud G, Lee S, Alfaro-Almagro F i in. SARS-CoV-2 jest powiązany ze zmianami w strukturze mózgu w brytyjskim biobanku. Nature 2022, 7 marca. doi: 10.1038/s41586-022-04569-5. Dostępny online przed drukiem.

[2] https://www.ukbiobank.ac.uk/explore-your-participation/contribute-further/imaging-study

[3] Qureshi AI, Baskett WI, Huang W i in. Nowe przypadki demencji u osób, które przeżyły zapalenie płuc związane z zakażeniem koronawirusem 2 w zespole ostrej niewydolności oddechowej. 2022 Infectious Diseases Society of America. https://europepmc.org/article/PMC/PMC8903511