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Alteración de la barrera hematoencefálica e inflamación sistémica sostenida en personas con deterioro cognitivo prolongado asociado a COVID Resumen La alteración vascular se ha implicado en la patogénesis de la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) y puede predisponer a las secuelas neurológicas asociadas con la COVID prolongada, pero no está claro cómo se ve afectada la función de la barrera hematoencefálica (BHE) en estas afecciones. Aquí mostramos que la alteración de la BHE es evidente durante la infección aguda y en pacientes con COVID prolongado con deterioro cognitivo, comúnmente conocido como confusión o niebla mental. Utilizando imágenes de resonancia magnética dinámica con contraste, mostramos la alteración de la BHE en pacientes con confusión mental prolongada asociada a COVID. El análisis transcriptómico de células mononucleares de sangre periférica reveló una desregulación del sistema de coagulación y una respuesta inmune adaptativa atenuada en individuos con confusión mental. En consecuencia, las células mononucleares de sangre periférica mostraron una mayor adhesión a las células endoteliales del cerebro humano in vitro, mientras que la exposición de las células endoteliales del cerebro al suero de pacientes con COVID prolongado indujo la expresión de marcadores inflamatorios. En conjunto, nuestros datos sugieren que la inflamación sistémica sostenida y la disfunción persistente de la BHE localizada son una característica clave de la confusión mental prolongada asociada a la COVID. |
Figura: a, Cohorte de pacientes para imágenes por resonancia magnética dinámica con contraste (DCE-MRI). b, Distribución de edades entre cohortes ( n = 10 recuperados, n = 11 sin confusión mental (-), n = 11 con confusión mental (+)). c, Tiempo desde la prueba de COVID + PCR hasta la exploración en todas las cohortes ( n = 10 recuperados, n = 11 sin confusión mental (-), n = 11 con confusión mental (+)). Los datos se analizaron mediante una prueba de Kruskal-Wallis bilateral con corrección de Dunn para comparaciones múltiples ( P = 0,0157 sin confusión mental (-) versus recuperado; P = 0,0004 con confusión mental (+) versus recuperado). d , Mapas de permeabilidad BBB promediados en casos con y sin confusión mental. e , Cuantificación del porcentaje de volumen cerebral con vasos sanguíneos con fugas en la cohorte con confusión mental en comparación con los casos recuperados ( P = 0,0057) y los casos sin confusión mental ( P = 0,0004). Los datos se analizaron mediante un análisis de varianza unidireccional con la corrección de Tukey. f , Distribución de frecuencia del porcentaje de vóxeles alterados por BBB en casos con y sin confusión mental. g , mapas representativos de permeabilidad de BBB a nivel de TL, FL y OL que muestran una mayor permeabilidad de BBB en casos con confusión mental. h – k , Cuantificación de la permeabilidad regional de la BHE en la TL derecha ( P = 0,0095) ( h ), la TL izquierda ( P = 0,0202) ( i ), la corteza frontal derecha ( P = 0,0123) ( j ) y la corteza frontal izquierda ( P = 0,0047) ( k ). Los datos se analizaron mediante una prueba U de Mann-Whitney bilateral. Los diagramas de caja muestran los valores mínimo y máximo (bigotes), la mediana (línea continua) y el rango intercuartil (IQR) (cuadro superior e inferior). Los gráficos del violín muestran la mediana (línea continua) y el IQR (líneas discontinuas); cada punto de datos representa un paciente. Los esquemas en a fueron creados con BioRender.com
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Los investigadores descubren un vínculo entre los vasos sanguíneos con fugas en el cerebro y los pacientes con Covid prolongado que informan confusión mental
Un equipo de científicos del Trinity College Dublin e investigadores de FutureNeuro anunciaron un descubrimiento importante que tiene una profunda importancia para nuestra comprensión de la confusión mental y el deterioro cognitivo observado en algunos pacientes con COVID prolongado.
En los meses posteriores a la aparición del nuevo coronavirus SARS-CoV2 a finales de 2019, un síndrome informado por los pacientes denominado COVID prolongado comenzó a pasar a primer plano como una manifestación duradera de una infección aguda.
Hasta la fecha, el COVID prolongado tiene hasta 200 síntomas reportados, pero en general los pacientes reportan síntomas persistentes como fatiga, dificultad para respirar, problemas con la memoria y el pensamiento y dolor articular/muscular. Si bien la gran mayoría de las personas que padecen COVID-19 se recuperan por completo, cualquiera de estos síntomas que persisten durante más de 12 semanas después de la infección puede considerarse COVID prolongado.
El COVID prolongado se ha convertido en un importante problema de salud pública desde el estallido de la pandemia en 2020. Si bien las tasas de incidencia internacional varían, se estima que afecta hasta al 10% de los pacientes infectados con el virus SARS-CoV2. De estos pacientes que padecen COVID prolongado, poco menos del 50% informan algún tipo de efecto neurológico persistente, como deterioro cognitivo, fatiga y confusión mental.
Ahora, los hallazgos informados por el equipo de Trinity en la principal revista internacional Nature Neuroscience mostraron que hubo una alteración en la integridad de los vasos sanguíneos en el cerebro de los pacientes que padecían COVID prolongado y confusión mental. Esta "fuga" de los vasos sanguíneos pudo distinguir objetivamente a los pacientes con confusión mental y deterioro cognitivo en comparación con los pacientes que padecían COVID prolongado pero no con confusión mental.
El equipo dirigido por científicos del Instituto Smurfit de Genética de la Facultad de Genética y Microbiología de Trinity y neurólogos de la Facultad de Medicina también ha descubierto una nueva forma de exploración por resonancia magnética que muestra cómo el COVID prolongado puede afectar la delicada red de vasos sanguíneos del cerebro humano.
“Por primera vez, hemos podido demostrar que los vasos sanguíneos con fugas en el cerebro humano, junto con un sistema inmunológico hiperactivo, pueden ser los impulsores clave de la confusión mental asociada con el COVID prolongado. Esto es de vital importancia, ya que comprender la causa subyacente de estas afecciones nos permitirá desarrollar terapias dirigidas para pacientes en el futuro”, dijo el Prof. Matthew Campbell, Profesor de Genética y Jefe de Genética de Trinity, e Investigador Principal de FutureNeuro.
Este proyecto se inició gracias a una subvención de respuesta rápida financiada por la Science Foundation Ireland (SFI) en el punto álgido de la pandemia en 2020 e implicó el reclutamiento de pacientes que padecían los efectos de Long-COVID, así como de pacientes hospitalizados en el St James' Hospital.
“Realizar este complicado estudio de investigación clínica en un momento de crisis nacional y cuando nuestro sistema hospitalario estaba bajo una gran presión es un testimonio de la habilidad y los recursos de nuestro personal y estudiantes médicos. Es probable que los hallazgos cambien ahora el panorama de cómo entendemos y tratamos las afecciones neurológicas posvirales. También confirma que los síntomas neurológicos de Long Covid se pueden medir con cambios metabólicos y vasculares reales y demostrables en el cerebro”, afirmó el Prof. Colin Doherty, profesor de Neurología y director de la Facultad de Medicina de Trinity, e investigador principal de FutureNeuro.
Más allá del COVID-19
En los últimos años, se ha hecho evidente que muchas afecciones neurológicas, como la esclerosis múltiple (EM), probablemente tengan una infección viral como evento inicial que desencadena la patología. Sin embargo, demostrar ese vínculo directo siempre ha sido un desafío.
El profesor Campbell añadió: “Aquí, el equipo de Trinity pudo demostrar que cada paciente que desarrolló Long-COVID había sido diagnosticado con infección por SARS-CoV2, porque Irlanda exigía que cada caso documentado fuera diagnosticado utilizando métodos más precisos basados en PCR. El concepto de que muchas otras infecciones virales que conducen a síndromes posvirales podrían provocar fugas de vasos sanguíneos en el cerebro es potencialmente un cambio de juego y el equipo lo está investigando activamente”.
El Dr. Chris Greene, investigador postdoctoral y primer autor del estudio, añadió: “Nuestros hallazgos ahora han sentado las bases para futuros estudios que examinen los eventos moleculares que conducen a la fatiga posviral y la confusión mental. Sin duda, existen mecanismos similares en juego en muchos tipos diferentes de infecciones virales y ahora estamos muy cerca de comprender cómo y por qué causan disfunción neurológica en los pacientes”.