Forscher der Universität Linköping, Schweden, haben die Gehirne von 16 Patienten untersucht, die zuvor wegen COVID-19 mit anhaltenden Symptomen ins Krankenhaus eingeliefert wurden. Sie haben Unterschiede in der Struktur des Gehirngewebes zwischen Patienten mit anhaltenden Symptomen nach COVID-19 und gesunden Menschen festgestellt. Ihre in der Fachzeitschrift Brain Communications veröffentlichten Ergebnisse könnten Einblick in die zugrunde liegenden Mechanismen anhaltender neurologischer Probleme nach COVID-19 geben.
Mehrere frühere Studien zu anhaltenden Problemen nach COVID umfassten MRT-Gehirnscans. Obwohl Forscher Unterschiede im Vergleich zu gesunden Gehirnen festgestellt haben, sind diese Unterschiede nicht spezifisch für COVID-19.
„Für mich als Arzt kann es frustrierend sein, wenn ich verstehe, dass Patienten Probleme haben, ich aber keine Erklärung finden kann, weil es im MRT keine Erklärung dafür gibt. Für mich unterstreicht dies, wie wichtig es ist, andere Untersuchungstechnologien auszuprobieren, um zu verstehen, was im Gehirn von Patienten mit anhaltenden Symptomen nach COVID-19 passiert“, sagt Ida Blystad, Neuroradiologin an der Abteilung für Radiologie des Universitätsklinikums Linköping. Forscher am Department of Health, Medicine and Care Sciences der Universität Linköping und am Center for Medical Image Science and Visualization (CMIV).
Deshalb haben die Forscher in ihrer aktuellen Studie eine neue Art der MRT hinzugefügt, die sogenannte fortgeschrittene Diffusions-MRT . Sie interessierten sich besonders für die weiße Substanz des Gehirns. Dieses besteht hauptsächlich aus Nervenaxonen und ist sehr wichtig für den Signaltransport zwischen verschiedenen Teilen des Gehirns und dem Rest des Körpers.
„Die Diffusions-Magnetresonanztomographie ist eine sehr empfindliche Technologie, mit der wir Veränderungen in der Organisation von Nervenaxonen erkennen können. Dies ist einer der Gründe, warum wir die Diffusions-MRT verwenden wollten, um die Auswirkungen von COVID-19 auf das Gehirn zu untersuchen, die andere Bildgebungstechnologien möglicherweise nicht erkennen würden“, sagt Deneb Boito, Doktorand am Department of Engineering Biomedical der Universität Linköping.
Um eine Vorstellung davon zu bekommen, was Diffusions-MRT ist, können wir uns eine Großstadt bei Nacht vorstellen. Autoscheinwerfer und Rücklichter leuchten auf stark befahrenen Straßen wie rote und weiße Perlenketten. Wir können die Straße selbst nicht sehen, aber wir verstehen, dass sie da ist, da Autos problemlos darauf fahren können. Ebenso können Ärzte und Forscher mithilfe der Diffusions-MRT Einblicke in den Aufbau des Gehirns auf mikroskopischer Ebene gewinnen. Diese Technologie basiert auf der Tatsache, dass sich überall im Gehirn Wasser befindet, das sich nach dem Gesetz des geringsten Widerstands im Gewebe bewegt. Wassermoleküle bewegen sich leichter entlang neuronaler Bahnen. Durch die Messung der Bewegung von Wassermolekülen durch Nervenbahnen können Forscher indirekt auf die Struktur der Nervenbahnen schließen, so wie wir indirekt verstehen können, dass es eine Autobahn gibt, auf der viele Autos fahren.
Zu den Einsatzmöglichkeiten der Diffusions-MRT im Gesundheitswesen gehören die Diagnose von Schlaganfällen und die Planung von Gehirnoperationen. In ihrer aktuellen Studie verwendeten die Forscher eine weiterentwickelte Version der Diffusions-MRT. Sie untersuchten 16 Männer, die wegen schwerer COVID-19-Erkrankung ins Krankenhaus eingeliefert wurden und an der Linköping COVID-19-Studie (LinCos) der Linköping-Abteilung für Rehabilitationsmedizin teilnehmen. Sie hatten nach sieben Monaten immer noch anhaltende Symptome . Diese Gruppe wurde mit einer Gruppe gesunder Personen ohne Post-COVID-Symptome verglichen, die nicht wegen COVID ins Krankenhaus eingeliefert wurden. Die Gehirne der Teilnehmer wurden sowohl mit konventioneller MRT als auch mit Diffusions-MRT untersucht.
„Die beiden Gruppen unterscheiden sich hinsichtlich der Struktur der weißen Substanz des Gehirns. Dies könnte eine der Ursachen für die neurologischen Probleme der Gruppe sein, die schwer an COVID-19 erkrankt war. Dieses Ergebnis stimmt mit anderen Studien überein, die Veränderungen in der weißen Substanz des Gehirns gezeigt haben. Da wir jedoch nur eine kleine Gruppe von Patienten untersucht haben, sind wir vorsichtig, wenn es darum geht, wesentliche Schlussfolgerungen zu ziehen. Mit dieser Technologie messen wir nicht die Funktion des Gehirns, sondern seine Mikrostruktur . Für mich sind diese Ergebnisse ein Zeichen dafür, dass wir die langfristigen Auswirkungen von COVID-19 auf das Gehirn mithilfe einer MRT-Technologie untersuchen müssen, die fortschrittlicher ist als die herkömmliche MRT“, sagt Ida Blystad.
Es gibt mehrere Fragen, die Forscher weiter untersuchen wollen. Es scheint beispielsweise, dass die weiße Substanz in verschiedenen Teilen des Gehirns auf unterschiedliche Weise beeinflusst wird, obwohl es noch zu früh ist, um Schlussfolgerungen darüber zu ziehen, was diese Unterschiede bedeuten. Eine bevorstehende Studie wird untersuchen, ob die mit der Diffusions-MRT festgestellten Veränderungen in irgendeiner Weise mit der Gehirnaktivität zusammenhängen und wie verschiedene Teile des Gehirns über die weiße Substanz des Gehirns bei Patienten, die an Post-COVID-Müdigkeit leiden, miteinander kommunizieren. .
Eine andere Frage ist, was im Laufe der Zeit passiert. Die MRT liefert ein Bild des Gehirns zu diesem bestimmten Zeitpunkt. Da die Teilnehmer nur einmal getestet wurden, lässt sich nicht sagen, ob die Unterschiede zwischen den beiden Gruppen mit der Zeit verschwinden oder dauerhaft sind.
Abschluss In dieser Kohorte von Patienten mit COVID-19, die einen Krankenhausaufenthalt erforderten und bei der Nachuntersuchung anhaltende Symptome aufwiesen, fanden wir allgemeine Veränderungen, die sich auf die Mikrostruktur der weißen Substanz des Gehirns auswirken und mit fortgeschrittener dMRT erkennbar waren. Insbesondere die CMD- und µFA-Metriken des QTI zeigten im Vergleich zu den FA- und MD-Metriken des DTI eine größere Empfindlichkeit gegenüber diesen Änderungen. Die beobachteten Veränderungen, die mit axonaler Schädigung, Demyelinisierung und Ödemen einhergehen , könnten ein Faktor sein, der zur Vielfalt der Symptome des Zentralnervensystems beiträgt, die bei vielen Patienten nach COVID-19 auftreten. |
Diese Forschung wurde unter anderem von der Analytic Imaging Diagnostic Arena (AIDA), dem ITEA/Vinnova ASSIST-Projekt und dem Wallenberg Center for Molecular Medicine an der Universität Linköping finanziert.
