Störung der Blut-Hirn-Schranke und anhaltende systemische Entzündung bei Menschen mit langfristiger kognitiver Beeinträchtigung im Zusammenhang mit COVID Zusammenfassung Gefäßstörungen wurden mit der Pathogenese der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) in Verbindung gebracht und können zu neurologischen Folgen im Zusammenhang mit langem COVID führen. Es ist jedoch unklar, wie die Funktion der Blut- Hirn-Schranke (BBB) beeinflusst wird. unter diesen Bedingungen. Hier zeigen wir, dass eine Störung der Blut-Hirn-Schranke während einer akuten Infektion und bei Long-COVID-Patienten mit kognitiver Beeinträchtigung, allgemein bekannt als Verwirrtheit oder Gehirnnebel, offensichtlich ist . Mithilfe der dynamischen kontrastverstärkten Magnetresonanztomographie zeigen wir Störungen der Blut-Hirn-Schranke bei Patienten mit langfristiger COVID-bedingter geistiger Verwirrung. Die transkriptomische Analyse mononukleärer Zellen des peripheren Blutes ergab eine Fehlregulation des Gerinnungssystems und eine abgeschwächte adaptive Immunantwort bei Personen mit geistiger Verwirrung. Dementsprechend zeigten mononukleäre Zellen des peripheren Blutes in vitro eine erhöhte Adhäsion an Endothelzellen des menschlichen Gehirns , während die Exposition von Endothelzellen des Gehirns gegenüber Serum von Patienten mit langem COVID die Expression von Entzündungsmarkern induzierte. Zusammengenommen deuten unsere Daten darauf hin, dass eine anhaltende systemische Entzündung und eine anhaltende lokalisierte BHS-Dysfunktion ein Schlüsselmerkmal der langfristigen geistigen Verwirrung im Zusammenhang mit COVID sind . |
Abbildung: a, Patientenkohorte für dynamische kontrastmittelverstärkte Magnetresonanztomographie (DCE-MRT). b, Altersverteilung zwischen den Kohorten (n = 10 genesen, n = 11 ohne geistige Verwirrung (-), n = 11 mit geistiger Verwirrung (+)). c, Zeit vom COVID + PCR-Test bis zum Scan in allen Kohorten (n = 10 genesen, n = 11 ohne geistige Verwirrung (-), n = 11 mit geistiger Verwirrung (+)). Die Daten wurden mithilfe eines zweiseitigen Kruskal-Wallis-Tests mit Dunn-Korrektur für mehrere Vergleiche analysiert (P = 0,0157 ohne geistige Verwirrung (-) versus wiederhergestellt; P = 0,0004 mit geistiger Verwirrung (+) versus wiederhergestellt). d, BHS-Permeabilitätskarten, gemittelt in Fällen mit und ohne geistige Verwirrung. e, Quantifizierung des Prozentsatzes des Gehirnvolumens mit undichten Blutgefäßen in der Kohorte der geistigen Verwirrung im Vergleich zu genesenen Fällen (P = 0,0057) und Fällen ohne geistige Verwirrung (P = 0,0004). Die Daten wurden mithilfe einer einseitigen Varianzanalyse mit Tukey-Korrektur analysiert. f, Häufigkeitsverteilung des Prozentsatzes der durch BHS veränderten Voxel in Fällen mit und ohne geistige Verwirrung. g: Repräsentative Karten der BHS-Durchlässigkeit auf der Ebene von TL, FL und OL, die eine erhöhte BHS-Durchlässigkeit in Fällen mit geistiger Verwirrung zeigen. h–k, Quantifizierung der regionalen BHS-Permeabilität im rechten TL (P = 0,0095) (h), im linken TL (P = 0,0202) (i), im rechten frontalen Kortex (P = 0,0202) (i), 0123) ( j) und der linke frontale Kortex (P = 0,0047) (k). Die Daten wurden mithilfe eines zweiseitigen Mann-Whitney-U-Tests analysiert. Boxplots zeigen die Minimal- und Maximalwerte (Whisker), den Median (durchgezogene Linie) und den Interquartilbereich (IQR) (oberes und unteres Feld). Die Violindiagramme zeigen den Median (durchgezogene Linie) und den IQR (gestrichelte Linien); Jeder Datenpunkt repräsentiert einen Patienten. Die Schaltpläne in einem wurden mit BioRender.com erstellt
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Forscher entdecken Zusammenhang zwischen undichten Blutgefäßen im Gehirn und langen Covid-Patienten, die über geistige Verwirrung berichten
Ein Team aus Wissenschaftlern des Trinity College Dublin und Forschern von FutureNeuro gaben eine wichtige Entdeckung bekannt, die von tiefgreifender Bedeutung für unser Verständnis des Brain Fog und der kognitiven Beeinträchtigung ist, die bei einigen Langzeit-COVID-Patienten beobachtet werden.
In den Monaten nach dem Auftreten des neuartigen Coronavirus SARS-CoV2 Ende 2019 begann ein von Patienten berichtetes Syndrom namens Long-COVID als langanhaltende Manifestation einer akuten Infektion in den Vordergrund zu treten.
Bisher wurden bei Long-COVID bis zu 200 Symptome gemeldet, aber im Allgemeinen berichten Patienten von anhaltenden Symptomen wie Müdigkeit, Kurzatmigkeit, Gedächtnis- und Denkstörungen sowie Gelenk-/Muskelschmerzen . Während sich die überwiegende Mehrheit der Menschen, die an COVID-19 leiden, vollständig erholt, kann jedes dieser Symptome, das länger als 12 Wochen nach der Infektion anhält, als langes COVID angesehen werden.
Long-COVID ist seit dem Ausbruch der Pandemie im Jahr 2020 zu einem großen Problem der öffentlichen Gesundheit geworden. Obwohl die internationalen Inzidenzraten variieren, sind schätzungsweise bis zu 10 % der mit dem SARS-CoV2-Virus infizierten Patienten davon betroffen. Von diesen Langzeit-COVID-Patienten berichten knapp 50 % über eine Art anhaltender neurologischer Auswirkungen, wie z. B. kognitive Beeinträchtigung, Müdigkeit und Gehirnnebel .
Nun zeigten Ergebnisse, über die das Trinity-Team in der führenden internationalen Fachzeitschrift Nature Neuroscience berichtete , dass es zu einer Veränderung der Integrität der Blutgefäße im Gehirn von Patienten kam, die an langem COVID und geistiger Verwirrung litten. Durch dieses „Leck“ aus den Blutgefäßen konnten Patienten mit Brain Fog und kognitiver Beeinträchtigung objektiv von Patienten unterschieden werden, die Long-COVID, aber keinen Brain Fog hatten.
Das Team unter der Leitung von Wissenschaftlern des Smurfit Institute of Genetics an der Trinity School of Genetics and Microbiology und Neurologen der School of Medicine hat außerdem eine neue Form der MRT-Untersuchung entdeckt, die zeigt, wie lange COVID das empfindliche Netzwerk von Blutgefäßen beeinträchtigen kann des menschlichen Gehirns.
„Zum ersten Mal konnten wir zeigen, dass undichte Blutgefäße im menschlichen Gehirn zusammen mit einem überaktiven Immunsystem die Hauptursachen für den mit Long-COVID verbundenen Brain Fog sein könnten.“ Dies ist von entscheidender Bedeutung, da das Verständnis der zugrunde liegenden Ursache dieser Erkrankungen es uns ermöglichen wird, in Zukunft gezielte Therapien für Patienten zu entwickeln“, sagte Prof. Matthew Campbell, Professor für Genetik und Leiter der Genetik am Trinity und Hauptforscher von FutureNeuro.
Dieses Projekt wurde durch einen von der Science Foundation Ireland (SFI) finanzierten Schnellhilfezuschuss auf dem Höhepunkt der Pandemie im Jahr 2020 initiiert und umfasste die Rekrutierung von Patienten, die an den Auswirkungen von Long-COVID litten, sowie von Patienten, die im St. James’ Hospital stationär behandelt wurden .
„Die Durchführung dieser komplizierten klinischen Forschungsstudie in einer Zeit der nationalen Krise und als unser Krankenhaussystem unter großem Druck stand, ist ein Beweis für die Fähigkeiten und Ressourcen unseres medizinischen Personals und unserer Studenten. Die Ergebnisse werden nun wahrscheinlich die Art und Weise verändern, wie wir postvirale neurologische Erkrankungen verstehen und behandeln . „Es bestätigt auch, dass die neurologischen Symptome von Long Covid anhand realer, nachweisbarer Stoffwechsel- und Gefäßveränderungen im Gehirn gemessen werden können“, sagte Prof. Colin Doherty, Professor für Neurologie und Leiter der Trinity School of Medicine sowie leitender Forscher von FutureNeuro. .
Über COVID-19 hinaus
In den letzten Jahren hat sich gezeigt, dass bei vielen neurologischen Erkrankungen, wie z. B. Multipler Sklerose (MS), wahrscheinlich eine Virusinfektion das erste Ereignis ist, das die Pathologie auslöst. Der Nachweis dieser direkten Verbindung war jedoch schon immer eine Herausforderung.
Professor Campbell fügte hinzu: „Hier konnte das Trinity-Team nachweisen, dass bei jedem Patienten, der Long-COVID entwickelte, eine SARS-CoV2-Infektion diagnostiziert wurde, da Irland verlangte, dass jeder dokumentierte Fall mit genaueren PCR-basierten Methoden diagnostiziert werden musste.“ . „Das Konzept, dass viele andere Virusinfektionen, die zu postviralen Syndromen führen , undichte Blutgefäße im Gehirn verursachen könnten, ist möglicherweise bahnbrechend und das Team untersucht dies aktiv.“
Dr. Chris Greene, Postdoktorand und Erstautor der Studie, fügte hinzu: „Unsere Ergebnisse haben nun den Grundstein für zukünftige Studien gelegt, die die molekularen Ereignisse untersuchen, die zu postviraler Müdigkeit und Gehirnnebel führen .“ „Bei vielen verschiedenen Arten von Virusinfektionen spielen sicherlich ähnliche Mechanismen eine Rolle, und wir sind jetzt sehr nahe daran, zu verstehen, wie und warum sie bei Patienten neurologische Funktionsstörungen verursachen.“
