Interruzione della barriera emato-encefalica e infiammazione sistemica sostenuta nelle persone con deterioramento cognitivo a lungo termine associato a COVID Riepilogo L’interruzione vascolare è stata implicata nella patogenesi della malattia da coronavirus 2019 (COVID-19) e può predisporre a sequele neurologiche associate a COVID lungo, ma non è chiaro come sia influenzata la funzione della barriera ematoencefalica (BBB). in queste condizioni. Qui mostriamo che l’interruzione della BBB è evidente durante l’infezione acuta e nei pazienti con COVID di lunga durata con deterioramento cognitivo, comunemente noto come confusione o nebbia cerebrale . Utilizzando la risonanza magnetica con contrasto dinamico, mostriamo l’interruzione della BBB in pazienti con confusione mentale associata a COVID a lungo termine. L’analisi trascrittomica delle cellule mononucleate del sangue periferico ha rivelato una disregolazione del sistema di coagulazione e una risposta immunitaria adattativa attenuata in individui con confusione mentale. Di conseguenza, le cellule mononucleate del sangue periferico hanno mostrato una maggiore adesione alle cellule endoteliali del cervello umano in vitro , mentre l’esposizione delle cellule endoteliali cerebrali al siero di pazienti con COVID lungo ha indotto l’espressione di marcatori infiammatori. Nel loro insieme, i nostri dati suggeriscono che l’infiammazione sistemica sostenuta e la persistente disfunzione localizzata della BBB sono una caratteristica chiave della confusione mentale a lungo termine associata a COVID . |
Figura: a, Coorte di pazienti sottoposti a risonanza magnetica con contrasto dinamico (DCE-MRI). b, Distribuzione per età tra coorti (n = 10 guariti, n = 11 senza confusione mentale (-), n = 11 con confusione mentale (+)). c, Tempo trascorso dal test COVID + PCR alla scansione in tutte le coorti (n = 10 guariti, n = 11 senza confusione mentale (-), n = 11 con confusione mentale (+)). I dati sono stati analizzati utilizzando un test Kruskal-Wallis a due code con correzione di Dunn per confronti multipli (P = 0,0157 senza confusione mentale (-) rispetto al recupero; P = 0,0004 con confusione mentale (+) rispetto al recupero). d, mappe di permeabilità BBB mediate nei casi con e senza confusione mentale. e, Quantificazione della percentuale di volume cerebrale con vasi sanguigni che perdono nella coorte di confusione mentale rispetto ai casi guariti (P = 0,0057) e ai casi di confusione non mentale (P = 0,0004). I dati sono stati analizzati utilizzando l’analisi della varianza unidirezionale con la correzione di Tukey. f, Distribuzione di frequenza della percentuale di voxel alterati dalla BBB nei casi con e senza confusione mentale. g, Mappe rappresentative della permeabilità della BBB a livello di TL, FL e OL che mostrano una maggiore permeabilità della BBB nei casi di confusione mentale. h–k, Quantificazione della permeabilità regionale della BBB nella TL destra (P = 0,0095) (h), nella TL sinistra (P = 0,0202) (i), nella corteccia frontale destra (P = 0,0202) (i), 0123) ( j) e la corteccia frontale sinistra (P = 0,0047) (k). I dati sono stati analizzati utilizzando il test U di Mann-Whitney a due code. I boxplot mostrano i valori minimo e massimo (baffi), la mediana (linea continua) e l’intervallo interquartile (IQR) (riquadro superiore e inferiore). I grafici del violino mostrano la mediana (linea continua) e l’IQR (linee tratteggiate); ciascun punto dati rappresenta un paziente. Gli schemi in sono stati creati con BioRender.com
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I ricercatori scoprono un collegamento tra vasi sanguigni che perdono nel cervello e pazienti affetti da Covid da lungo tempo che riferiscono confusione mentale
Un team di scienziati del Trinity College di Dublino e ricercatori di FutureNeuro hanno annunciato un’importante scoperta che ha un profondo significato per la nostra comprensione della nebbia cerebrale e del deterioramento cognitivo osservati in alcuni pazienti affetti da COVID da lungo tempo.
Nei mesi successivi alla comparsa del nuovo coronavirus SARS-CoV2 alla fine del 2019, una sindrome segnalata dai pazienti chiamata COVID lungo ha cominciato a venire alla ribalta come manifestazione di lunga durata di un’infezione acuta.
Ad oggi, il COVID lungo ha fino a 200 sintomi segnalati, ma generalmente i pazienti riferiscono sintomi persistenti come affaticamento, mancanza di respiro, problemi di memoria e di pensiero e dolori articolari/muscolari . Sebbene la stragrande maggioranza delle persone affette da COVID-19 guarisca completamente, tutti questi sintomi che persistono per più di 12 settimane dopo l’infezione possono essere considerati COVID lungo.
Il COVID da lungo tempo è diventato un grave problema di salute pubblica dallo scoppio della pandemia nel 2020. Sebbene i tassi di incidenza internazionali varino, si stima che colpisca fino al 10% dei pazienti infetti dal virus SARS-CoV2. Di questi pazienti affetti da COVID da lungo tempo, poco meno del 50% riporta qualche tipo di effetto neurologico persistente, come deterioramento cognitivo, affaticamento e confusione mentale .
Ora, i risultati riportati dal team del Trinity sull’importante rivista internazionale Nature Neuroscience hanno mostrato che c’era un’alterazione nell’integrità dei vasi sanguigni nel cervello di pazienti affetti da COVID da molto tempo e confusione mentale. Questa “perdita” dai vasi sanguigni è stata in grado di distinguere oggettivamente i pazienti con nebbia cerebrale e deterioramento cognitivo rispetto ai pazienti che avevano COVID da molto tempo ma senza nebbia cerebrale.
Il team guidato da scienziati dello Smurfit Institute of Genetics della Trinity’s School of Genetics and Microbiology e da neurologi della School of Medicine ha anche scoperto una nuova forma di scansione MRI che mostra per quanto tempo il COVID può influenzare la delicata rete di vasi sanguigni del cervello umano.
“Per la prima volta, siamo stati in grado di dimostrare che i vasi sanguigni che perdono nel cervello umano, insieme a un sistema immunitario iperattivo , possono essere i fattori chiave della nebbia cerebrale associata al COVID lungo. Ciò è di vitale importanza poiché comprendere la causa alla base di queste condizioni ci consentirà di sviluppare terapie mirate per i pazienti in futuro”, ha affermato il professor Matthew Campbell, professore di genetica e capo del dipartimento di genetica al Trinity e ricercatore principale di FutureNeuro.
Questo progetto è stato avviato da una sovvenzione di risposta rapida finanziata dalla Science Foundation Ireland (SFI) al culmine della pandemia nel 2020 e ha comportato il reclutamento di pazienti affetti dagli effetti di Long-COVID, nonché di pazienti ricoverati presso l’ospedale St James .
“Condurre questo complicato studio di ricerca clinica in un momento di crisi nazionale e quando il nostro sistema ospedaliero era sotto forte pressione è una testimonianza delle competenze e delle risorse del nostro personale medico e degli studenti. È probabile che i risultati cambino il panorama del modo in cui comprendiamo e trattiamo le condizioni neurologiche post-virali . “Conferma inoltre che i sintomi neurologici del Long Covid possono essere misurati da cambiamenti metabolici e vascolari reali e dimostrabili nel cervello”, ha affermato il prof. Colin Doherty, professore di neurologia e capo della Trinity School of Medicine e ricercatore principale di FutureNeuro. .
Oltre il COVID-19
Negli ultimi anni è diventato evidente che molte condizioni neurologiche, come la sclerosi multipla (SM), hanno probabilmente un’infezione virale come evento iniziale che scatena la patologia. Tuttavia, dimostrare questo collegamento diretto è sempre stata una sfida.
Il professor Campbell ha aggiunto: “Qui, il team del Trinity è stato in grado di dimostrare che a ogni paziente che ha sviluppato il Long-COVID era stata diagnosticata un’infezione da SARS-CoV2, perché l’Irlanda richiedeva che ogni caso documentato fosse diagnosticato utilizzando metodi più accurati basati sulla PCR. . “Il concetto che molte altre infezioni virali che portano a sindromi post-virali potrebbero causare perdite di vasi sanguigni nel cervello è potenzialmente un punto di svolta e il team sta studiando attivamente questo aspetto”.
Il dottor Chris Greene, ricercatore post-dottorato e primo autore dello studio, ha aggiunto: “I nostri risultati hanno ora gettato le basi per studi futuri che esaminano gli eventi molecolari che portano all’affaticamento post-virale e alla nebbia cerebrale . "Ci sono certamente meccanismi simili in gioco in molti diversi tipi di infezioni virali e ora siamo molto vicini a capire come e perché causano disfunzioni neurologiche nei pazienti".
