Early details of brain damage in COVID-19 patients. The process of the ENEA patent RM2012A000637 (BEST) is very useful in this application. / Primi dettagli del danno cerebrale nei pazienti COVID-19. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 (BEST) è molto utile in questa applicazione.
Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa
Specialized scanning furthers understanding of the virus’
potential effects on the brain
While it is primarily a respiratory disease, COVID-19
infection affects other organs, including the brain.
One of the first spectroscopic imaging-based studies of
neurological injury in COVID-19 patients has been reported by researchers at
Harvard-affiliated Massachusetts General Hospital (MGH) in the American Journal
of Neuroradiology. Looking at six patients using a specialized magnetic
resonance (MR) technique, they found that COVID-19 patients with neurological
symptoms show some of the same metabolic disturbances in the brain as patients
who have suffered oxygen deprivation (hypoxia) from other causes, but there are
also notable differences.
It is thought that the disease’s primary effect on the brain
is through hypoxia, but few studies have documented the specific types of
damage that distinguish COVID-19-related brain injury. Several thousand
patients with COVID-19 have been seen at the MGH since the outbreak began early
this year, and this study included findings from three of those patients.
The severity of neurological symptoms varies, ranging from
one of the most well-known — a temporary loss of smell — to more severe
symptoms such as dizziness, confusion, seizures, and stroke.
“We were interested in characterizing the biological
underpinnings of some of these symptoms,” says Eva-Maria Ratai, an investigator
in the Department of Radiology and senior author of the study. “Moving forward,
we are also interested in understanding long-term lingering effects of
COVID-19, including headaches, fatigue, and cognitive impairment. So-called
‘brain fog’ and other impairments that have been found to persist long after
the acute phase,” adds Ratai, also an associate professor of radiology at
Harvard Medical School.
The researchers used 3 Tesla Magnetic Resonance Spectroscopy
(MRS), a specialized type of scanning that is sometimes called a virtual
biopsy. MRS can identify neurochemical abnormalities even when structural
imaging findings are normal. COVID-19 patients’ brains showed
N-acetyl-aspartate (NAA) reduction, choline elevation, and myo-inositol
elevation, similar to what is seen with these metabolites in other patients
with white matter abnormalities (leukoencephalopathy) after hypoxia without
COVID. One of the patients with COVID-19 who showed the most severe white
matter damage (necrosis and cavitation) had particularly pronounced lactate
elevation on MRS, which is another sign of brain damage from oxygen
deprivation.
Two of the three COVID-19 patients were intubated in the
intensive care unit at the time of imaging, which was conducted as part of
their care. One had COVID-19-associated necrotizing leukoencephalopathy.
Another had experienced a recent cardiac arrest and showed subtle white matter
changes on structural MR. The third had no clear encephalopathy or recent
cardiac arrest. The non-COVID control cases included one patient with white
matter damage due to hypoxia from other causes (post-hypoxic
leukoencephalopathy), one with sepsis-related white matter damage, and a
normal, age-matched, healthy volunteer.
“A key question is whether it is just the decrease in oxygen
to the brain that is causing these white matter changes or whether the virus is
itself attacking the white matter,” says MGH neuroradiologist Otto Rapalino,
who shares first authorship with Harvard-MGH postdoctoral research fellow Akila
Weerasekera.
Compared to conventional structural MR imaging, “MRS can
better characterize pathological processes, such as neuronal injury,
inflammation, demyelination, and hypoxia,” adds Weerasekera. “Based on these
findings, we believe it could be used as a disease and therapy monitoring
tool.”
ITALIANO
La scansione specializzata favorisce la comprensione dei
potenziali effetti del virus sul cervello.
Sebbene sia principalmente una malattia respiratoria,
l'infezione da COVID-19 colpisce altri organi, incluso il cervello.
Uno dei primi studi basati sull'imaging spettroscopico di
lesioni neurologiche in pazienti COVID-19 è stato segnalato dai ricercatori del
Massachusetts General Hospital (MGH) affiliato ad Harvard nell'American Journal
of Neuroradiology . Guardando sei pazienti che utilizzano una tecnica di
risonanza magnetica (MR) specializzata, hanno scoperto che i pazienti COVID-19
con sintomi neurologici mostrano alcuni degli stessi disturbi metabolici nel
cervello dei pazienti che hanno sofferto di privazione di ossigeno (ipossia)
per altre cause, ma lì sono anche differenze notevoli.
Si pensa che l'effetto principale della malattia sul
cervello sia l'ipossia, ma pochi studi hanno documentato i tipi specifici di
danno che contraddistinguono la lesione cerebrale correlata a COVID-19. Diverse
migliaia di pazienti con COVID-19 sono stati visitati presso l'MGH dall'inizio
dell'epidemia all'inizio di quest'anno e questo studio ha incluso i risultati
di tre di quei pazienti.
La gravità dei sintomi neurologici varia, da uno dei più
noti -
una temporanea perdita dell'olfatto
- a sintomi più gravi come
vertigini, confusione, convulsioni ed ictus.
"Eravamo interessati a caratterizzare le basi
biologiche di alcuni di questi sintomi", afferma Eva-Maria Ratai,
ricercatrice presso il Dipartimento di Radiologia ed autore senior dello studio.
“Andando avanti, siamo anche interessati a comprendere gli effetti persistenti
a lungo termine di COVID-19, inclusi mal di testa, affaticamento e
deterioramento cognitivo. La cosiddetta "nebbia del cervello" e altre
menomazioni che sono state riscontrate persistono molto tempo dopo la fase
acuta ", aggiunge Ratai, anche lui professore associato di radiologia
presso la Harvard Medical School.
I ricercatori hanno utilizzato la spettroscopia a risonanza
magnetica (MRS) a 3 Tesla, un tipo specializzato di scansione che a volte viene
chiamato biopsia virtuale. La MRS può identificare anomalie neurochimiche anche
quando i risultati dell'imaging strutturale sono normali. Il cervello dei
pazienti COVID-19 ha mostrato riduzione dell'N-acetil-aspartato (NAA), aumento
della colina e aumento del mio-inositolo, simile a quanto visto con questi
metaboliti in altri pazienti con anomalie della sostanza bianca (leucoencefalopatia)
dopo ipossia senza COVID. Uno dei pazienti con COVID-19 che ha mostrato il
danno più grave della sostanza bianca (necrosi e cavitazione) ha avuto un
aumento del lattato particolarmente pronunciato alla MRS, che è un altro segno
di danno cerebrale da mancanza di ossigeno.
Due dei tre pazienti COVID-19 sono stati intubati nell'unità
di terapia intensiva al momento dell'imaging, che è stato condotto come parte
della loro cura. Uno aveva leucoencefalopatia necrotizzante associata a
COVID-19. Un altro aveva subito un arresto cardiaco recente ed aveva mostrato
sottili cambiamenti della sostanza bianca sulla RM strutturale. Il terzo non
aveva una chiara encefalopatia od un recente arresto cardiaco. I casi di
controllo non COVID includevano un paziente con danno della sostanza bianca
dovuto a ipossia per altre cause (leucoencefalopatia post-ipossica), uno con
danno della sostanza bianca correlato alla sepsi ed un volontario sano di pari
età e normale.
"Una domanda chiave è se è solo la diminuzione dell'ossigeno
al cervello che sta causando questi cambiamenti della sostanza bianca o se il
virus stesso sta attaccando la sostanza bianca", dice il neuroradiologo di
MGH Otto Rapalino, che condivide la prima paternità con il postdottorato di
Harvard-MGH ricercatore Akila Weerasekera.
Rispetto all'imaging RM strutturale convenzionale, "la
MRS può caratterizzare meglio i processi patologici, come lesioni neuronali,
infiammazione, demielinizzazione ed ipossia", aggiunge Weerasekera.
"Sulla base di questi risultati, riteniamo che possa essere utilizzato
come strumento di monitoraggio della malattia e della terapia".
Da:
https://news.harvard.edu/gazette/story/2020/11/small-study-reveals-details-of-brain-damage-in-covid-19-patients/?fbclid=IwAR36ZZrWjCLGj4ELbaQX73wqoFwfCpL3PMHoEWSnzyle9BiEDIuX1BQiGQo
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