Revelan cambios cerebrales en pacientes post-COVID
Un estudio encuentra cambios significativos en el tronco encefálico de sobrevivientes de COVID-19 relacionados con síntomas persistentes.
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Las personas que tuvieron COVID-19 severo y fueron hospitalizadas han mostrado cambios en su cerebro que se pueden ver a través de neuroimágenes. Los hallazgos más comunes de estudios de estos pacientes incluyen pequeños puntos de sangrado en el cerebro, problemas con la función cerebral y áreas en el cerebro que se ven diferentes en las imágenes. También ha habido reportes de problemas en el tronco encefálico, que es una parte vital del cerebro que controla muchas funciones automáticas, como la respiración y el ritmo cardíaco. Los estudios de autopsia han encontrado signos de Inflamación y daño en el tejido cerebral de estos pacientes.
Estos cambios en el cerebro pueden jugar un rol en lo que algunos llaman "COVID prolongado," una condición donde las personas continúan experimentando síntomas mucho después de recuperarse de la infección inicial. Los síntomas comunes incluyen fatiga, dificultad para respirar y problemas para pensar con claridad, a menudo referidos como "niebla cerebral." Los investigadores han descubierto que las resonancias magnéticas estándar, que usualmente funcionan a 3T, no siempre muestran problemas consistentes en el tronco encefálico después de que los pacientes dejan el hospital. Sin embargo, técnicas más nuevas de resonancia magnética como el mapeo de Susceptibilidad cuantitativa (QSM) pueden ayudar a encontrar cambios más sutiles en el cerebro después de una infección por COVID-19.
QSM es un método que analiza cómo responden varios tejidos en el cerebro a los campos magnéticos. Esta técnica puede ayudar a detectar pequeños puntos de sangrado y acumulación de hierro en el cerebro, lo que puede suceder a medida que las personas envejecen o debido a enfermedades. QSM también ayuda a diferenciar entre tipos de lesiones cerebrales y puede revelar inflamación crónica, como en la esclerosis múltiple. Usando resonancias magnéticas altamente detalladas, los investigadores buscan identificar cualquier problema sutil en el tronco encefálico que pueda surgir después de la infección por COVID-19.
Esta investigación implicó escanear a pacientes con COVID-19 que habían estado hospitalizados, conocidos como “pacientes post-hospitalizados,” para buscar cambios en partes específicas del tronco encefálico. Examinaron cuatro áreas principales: el mesencéfalo, el puente, la médula y el pedúnculo cerebeloso superior. Además, utilizaron métodos de análisis avanzados para localizar áreas específicas en el tronco encefálico que mostraban signos de encogimiento o atrofia.
El estudio incluyó 31 pacientes post-hospitalizados y 51 individuos sanos sin historial de COVID-19. Los pacientes tenían un rango de edades, con una edad mediana de alrededor de 57 años. Para ser parte del estudio, los pacientes necesitaban tener una infección por COVID-19 confirmada y ningún problema neurológico o psiquiátrico previo. Durante su estadía en el hospital, se evaluó la severidad de su COVID-19 y se registraron ciertos análisis de sangre.
Los controles sanos para comparación fueron escaneados en las mismas instalaciones y se dividieron en dos grupos: aquellos escaneados antes de la pandemia y aquellos escaneados durante la pandemia que no tenían exposición conocida al COVID-19. El estudio siguió pautas éticas estrictas, con todos los participantes dando su consentimiento informado.
Las resonancias magnéticas se realizaron usando máquinas de resonancia 7T de última generación, que pueden capturar imágenes más detalladas que las máquinas estándar. Las imágenes se centraron específicamente en áreas del cerebro relacionadas con el tronco encefálico y buscaban ver diferencias entre pacientes con COVID-19 y personas sanas.
Los investigadores analizaron las imágenes de resonancia magnética y extrajeron información sobre las áreas del tronco encefálico específicamente. También observaron cómo varios factores, como la edad y el sexo, podrían influir en los resultados. Sus hallazgos indicaron que los pacientes que tuvieron COVID-19 mostraron una mayor susceptibilidad en las áreas del tronco encefálico en comparación con los controles sanos. Lo más notable es que los cambios fueron más pronunciados en el puente y la médula.
Estas áreas en el tronco encefálico son esenciales para regular la respiración y otras funciones automáticas. El estudio encontró evidencia sólida de que los cambios en el tronco encefálico estaban vinculados a la severidad del COVID-19 que los pacientes experimentaron durante su hospitalización. Niveles más altos de un marcador sanguíneo para la inflamación (CRP) se asociaron con una mayor susceptibilidad en el tronco encefálico.
Esto sugiere que la infección puede haber causado una reacción inflamatoria duradera en el cerebro, lo que lleva a problemas potenciales en curso. Estos hallazgos sugieren que el tronco encefálico podría ser un área crítica afectada por el COVID-19, afectando el proceso de recuperación de estos pacientes.
Los resultados indican que los pacientes post-COVID pueden experimentar una variedad de síntomas persistentes, incluyendo fatiga, falta de aliento y problemas con la claridad mental. Estos síntomas pueden estar relacionados con cambios en el tronco encefálico debido a la infección. Los investigadores creen que estos cambios podrían estar conectados a dificultades en funciones autónomas, que regulan procesos como el ritmo cardíaco y la respiración.
La investigación también notó que se han visto cambios en el cerebro en otras situaciones post-infección, como después de una traumatismo cerebral severo. Parece que el COVID-19 puede llevar a un patrón similar donde los pacientes reportan problemas continuos relacionados con su función cerebral, incluso después de recuperarse del virus.
Estudios previos han mostrado que los pacientes que murieron de COVID-19 a menudo tenían signos de inflamación en sus cerebros, aunque el virus en sí no siempre infectó el cerebro directamente. La mayor susceptibilidad vista en el cerebro de los pacientes recuperándose de COVID-19 puede reflejar una respuesta inflamatoria similar que ocurre en otras enfermedades neurológicas.
Los investigadores realizaron su análisis enfocándose en el tronco encefálico y sus subregiones. Usaron un método detallado para identificar áreas con mayor susceptibilidad, que estaban vinculadas a la médula y otras partes conocidas por su rol en la función respiratoria. Esta parte del cerebro juega un papel clave en regular la respiración y otros procesos vitales.
Mayor inflamación en los pacientes durante su estadía en el hospital se correlacionó con mayores cambios encontrados en sus escaneos cerebrales. Los pacientes que tuvieron mejores resultados funcionales después de su enfermedad mostraron menor susceptibilidad en el tronco encefálico. Esto indica un vínculo entre la severidad de la enfermedad y la extensión de los cambios cerebrales observados.
Aunque los hallazgos ofrecen información útil, existen varias limitaciones. El número de pacientes estudiados es relativamente pequeño y diverso, lo que dificulta sacar conclusiones generales. La investigación se realizó en múltiples sitios, lo que ayudó a validar los resultados, pero también destacó algunas diferencias en demografía, especialmente en cuanto a proporciones de género.
De cara al futuro, se necesita más investigación para entender los efectos a largo plazo del COVID-19 en la salud cerebral. Estudios futuros podrían beneficiarse de seguir cambios a lo largo del tiempo e incluir poblaciones diversas para pintar un cuadro más claro del impacto en la función cerebral. Los investigadores esperan que sus hallazgos impulsen nuevas estrategias para apoyar la recuperación de individuos que han tenido COVID-19, enfocándose específicamente en las implicaciones para la salud cerebral y funciones relacionadas.
En resumen, esta investigación resalta el tronco encefálico como un área crítica afectada por el COVID-19, con cambios observables que ocurren meses después de la hospitalización. Estos cambios podrían llevar a síntomas y complicaciones en curso, enfatizando la necesidad de continuar el estudio y posibles intervenciones para aquellos que luchan por recuperarse de los efectos del COVID-19. Las técnicas de imagen avanzadas utilizadas en este estudio podrían ser una herramienta esencial para entender los efectos a largo plazo de las infecciones en el cerebro y contribuir a mejores estrategias de tratamiento en el futuro.
Título: Quantitative susceptibility mapping at 7 Tesla in COVID-19: mechanistic and outcome associations
Resumen: Post mortem studies have shown that patients dying from severe SARS-CoV-2 infection frequently have pathological changes in their central nervous system, particularly in the brainstem. Many of these changes are proposed to result from para-infectious and/or post-infection immune responses. Clinical symptoms such as fatigue, breathlessness, and chest pain are frequently reported in post-hospitalized COVID-19 patients. We propose that these symptoms are in part due to damage to key neuromodulatory brainstem nuclei. While brainstem involvement has been demonstrated in the acute phase of the illness, the evidence of long-term brainstem change on magnetic resonance imaging (MRI) is inconclusive. We therefore used ultra-high field (7T) quantitative susceptibility mapping (QSM) to test the hypothesis that brainstem abnormalities persist in post-COVID patients and that these are associated with persistence of key symptoms. We used 7T QSM data from 30 patients, scanned 93 - 548 days after hospital admission for COVID-19 and compared them to 51 age-matched controls without prior history of COVID-19 infection. We correlated the patients QSM signals with disease severity (duration of hospital admission and COVID-19 severity scale), inflammatory response during the acute illness (C-reactive protein, D-Dimer and platelet levels), functional recovery (modified Rankin scale; mRS), depression (PHQ-9) and anxiety (GAD-7). In COVID-19 survivors the MR susceptibility increased in the medulla, pons and midbrain regions of the brainstem. Specifically, there was increased susceptibility in the inferior medullary reticular formation and the raphe pallidus and obscurus. In these regions, patients with higher tissue susceptibility had worse acute disease severity, higher acute inflammatory markers, and significantly worse functional recovery. Using non-invasive ultra-high field 7T MRI, we show evidence of brainstem pathophysiological changes associated with inflammatory processes in post-hospitalized COVID-19 survivors. This study contributes to understanding the mechanisms of long-term effects of COVID-19 and recovery.
Autores: Catarina Rua, B. Raman, C. T. Rodgers, V. F. J. Newcombe, A. Manktelow, D. A. Chatfield, S. J. Sawcer, J. G. Outtrim, V. C. Lupson, E. A. Stamatakis, G. B. Williams, W. T. Clarke, L. Qiu, M. Ezra, R. McDonald, S. Clare, M. Cassar, S. Neubauer, K. D. Ersche, E. T. Bullmore, D. K. Menon, K. Pattinson, J. B. Rowe
Última actualización: 2023-11-23 00:00:00
Idioma: English
Fuente URL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.22.23298899
Fuente PDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.11.22.23298899.full.pdf
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