Одно из первых исследований неврологического повреждения у пациентов с COVID-19 на основе спектроскопических изображений было опубликовано исследователями Массачусетской больницы общего профиля (MGH) в Американском журнале нейрорадиологии. Глядя на шести пациентов, использующих специализированную технику магнитного резонанса (МРТ), они обнаружили, что у пациентов с COVID-19 с неврологическими симптомами наблюдаются некоторые из тех же метаболических нарушений в головном мозге, что и у других пациентов, перенесших кислородное голодание (гипоксию) по другим причинам, но есть также заметные различия.
Хотя это в первую очередь респираторное заболевание, инфекция COVID-19 поражает другие органы, включая мозг. Считается, что основное влияние болезни на мозг проявляется в гипоксии, но мало исследований задокументировали конкретные типы повреждений, которые отличают черепно-мозговые травмы, связанные с COVID-19. Несколько тысяч пациентов с COVID-19 были осмотрены в ДНГ с момента начала вспышки в начале этого года, и в это исследование были включены данные трех из этих пациентов.
Тяжесть неврологических симптомов варьируется от одного из самых известных – временной потери обоняния – до более серьезных симптомов, таких как головокружение, спутанность сознания, судороги и инсульт. "Нам было интересно охарактеризовать биологические основы некоторых из этих симптомов," говорит Ева-Мария Ратаи, доктор философии.D., исследователь отделения радиологии и старший автор исследования. "Двигаясь вперед, мы также заинтересованы в понимании долгосрочных последствий COVID-19, включая головные боли, утомляемость и когнитивные нарушения. Так называемый «мозговой туман» и другие нарушения, которые сохраняются долгое время после острой фазы," – добавляет Ратаи, также доцент кафедры радиологии Гарвардской медицинской школы.
Исследователи использовали магнитно-резонансную спектроскопию 3 тесла (MRS), специальный тип сканирования, который иногда называют виртуальной биопсией. MRS может идентифицировать нейрохимические аномалии, даже если результаты структурной визуализации в норме. В мозге пациентов с COVID-19 наблюдалось снижение уровня N-ацетиласпартата (NAA), повышение холина и повышение уровня мио-инозита, аналогично тому, что наблюдается с этими метаболитами у других пациентов с аномалиями белого вещества (лейкоэнцефалопатия) после гипоксии без COVID. У одного из пациентов с COVID-19, у которого было выявлено наиболее серьезное повреждение белого вещества (некроз и кавитация), было особенно выражено повышение лактата на MRS, что является еще одним признаком повреждения мозга из-за кислородной недостаточности.
Двое из трех пациентов с COVID-19 были интубированы в отделении интенсивной терапии во время визуализации, которая проводилась в рамках их лечения. У одного была некротическая лейкоэнцефалопатия, связанная с COVID-19. Другой испытал недавнюю остановку сердца и показал незначительные изменения белого вещества на структурной МРТ. У третьего не было явной энцефалопатии или недавней остановки сердца. Контрольные случаи, не связанные с COVID, включали одного пациента с повреждением белого вещества из-за гипоксии по другим причинам (постгипоксическая лейкоэнцефалопатия), одного пациента с повреждением белого вещества, связанного с сепсисом, и нормального здорового добровольца того же возраста.
"Ключевой вопрос заключается в том, вызывает ли эти изменения белого вещества только уменьшение количества кислорода в головном мозге, или же вирус сам атакует белое вещество," говорит нейрорадиолог MGH Отто Рапалино, доктор медицины, который первым делит авторство с научным сотрудником Гарвардского университета Акила Вирасекера, Ph.D.
По сравнению с традиционной структурной МРТ, "MRS может лучше характеризовать патологические процессы, такие как повреждение нейронов, воспаление, демиелинизация и гипоксия," добавляет Вирасекера. "Основываясь на этих выводах, мы считаем, что его можно использовать в качестве инструмента для мониторинга заболеваний и терапии."