Dans une étude récente publiée sur le medRxiv* serveur de préimpression, les chercheurs étudient la gravité de la fatigue et les anomalies de la microstructure cérébrale chez les patients qui se sont rétablis d’une maladie à coronavirus légère à modérée 2019 (COVID-19).
Étude: Changements microstructuraux du cerveau et fatigue après COVID-19. Crédit d’image : flowersandtraveling / Shutterstock.com
Sommaire
Arrière plan
La fatigue persistante et les faibles capacités cognitives sont les symptômes les plus courants signalés chez les patients qui se sont rétablis d’une infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2). Malgré la prévalence de ces symptômes, des études limitées ont été menées, les publications sur les changements microstructuraux du cerveau post-COVID-19 étant également extrêmement limitées.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs étudient les changements dans l’épaisseur et le volume des anomalies microstructurales de la matière grise (GM) et de la matière blanche (WM). Un total de 56 patients COVID-19 et 37 témoins sains ont été inclus dans l’étude actuelle pour évaluer et comparer leurs capacités cognitives et leurs niveaux de fatigue à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique (IRM).
Les patients positifs au COVID-19 (COV+) âgés de 18 à 60 ans ont été suivis pendant un total de quatre semaines après leur diagnostic initial. Les données démographiques et cliniques ont été recueillies au moyen de formulaires électroniques pour tous les participants à l’étude. De plus, tous les symptômes neurologiques, chimiosensoriels, respiratoires et constitutionnels ressentis pendant les phases aiguës et post-aiguës de la COVID-19 ont été signalés.
La cognition a été évaluée à l’aide de l’évaluation cognitive de Montréal (MoCA) et de la batterie automatisée de tests neuropsychologiques de Cambridge (CANTAB). À l’inverse, la fatigue a été évaluée à l’aide de l’échelle de fatigue de Chalder (CFQ-11), avec un seuil CFQ-11 pré-spécifié de 16 participants séparés en groupes sans fatigue par rapport à des groupes de fatigue accrue.
Des IRM pondérées en T1 ont été utilisées pour évaluer l’épaisseur et le volume du GM. L’IRM pondérée en diffusion (d-MRI) a été utilisée pour extraire les données de densité de fibres apparentes (FD), d’indice d’eau libre (FW) et d’imagerie du tenseur de diffusion (DTI) spécifiques aux fibres pour évaluer les changements microstructuraux de la MW. La densité de fibres apparentes (AFD) représente la dégénérescence axonale, tandis que le DTI évalue l’intégrité de la MW.
Une approche basée sur le fixel a été utilisée pour calculer l’AFD (FD) spécifique à la fibre pour la population de fibres dans un seul voxel afin de représenter finalement le volume d’axones alignés dans cette direction. L’imagerie FW et l’analyse basée sur les voxels ont permis aux chercheurs d’étudier les lésions cérébrales structurelles post-COVID-19.
L’imagerie FW a fourni des informations sur les modifications tissulaires dues à la neuroinflammation, à l’atrophie ou à l’œdème. De plus, l’approche voxel a intégré toutes les orientations de diffusion des axones pour calculer le nombre total d’axones dans un voxel ou AFDtotal.
Les données IRM ont été utilisées collectivement pour estimer l’épaisseur corticale, la distance entre les limites WM et GM et la surface piale, ainsi que le volume des noyaux GM profonds. Les cartes de parcellisation corticale ont permis la détection de différences submillimétriques entre les groupes, dans lesquelles un noyau gaussien à symétrie circulaire a lissé les cartes.
De plus, les chercheurs ont mesuré les volumes des structures sous-corticales et limbiques en utilisant des procédures qui attribuaient une étiquette neuroanatomique à chaque voxel dans le volume IRM. Enfin, les corrélations partielles et la modélisation linéaire générale ont permis aux chercheurs de corréler les données d-IRM avec les données cliniques et cognitives.
Résultats de l’étude
Le groupe COV+ présentait des changements microstructuraux MW à un suivi moyen de trois mois, tel que déterminé par d-MRI. Ces individus présentaient également une densité de fibres réduite dans plusieurs voies MW ; cependant, aucun changement dans l’épaisseur corticale ou le volume limbique du GM n’a été observé.
La FD réduite dans le groupe COV+ s’est produite en plusieurs faisceaux, suggérant ainsi que la perte axonale pourrait contribuer au substrat pathologique des symptômes post-COVID-19.
Une corrélation entre les changements microstructuraux du cerveau et la sévérité de la fatigue a été observée chez les sujets testés. Plus précisément, une corrélation négative entre l’intensité de la fatigue et les mesures d’intégrité axonale dans les voies cérébelleuses et le corps calleux a été rapportée.
Les données des patients ont fourni des informations sur les mécanismes de la fatigue post-infectieuse. Les patients COVID-19 souffrant de fatigue et de difficultés cognitives présentaient une neurotransmission altérée dans le cortex moteur et des déficits des fonctions exécutives et de l’attention.
Aucune différence dans le score global MoCA et les performances cognitives CANTAB n’a été signalée entre les groupes test et témoin. Cela est probablement dû à la gravité plus légère du COVID-19 de la cohorte.
conclusion
L’étude actuelle n’a pas pu reproduire les anomalies DTI décrites précédemment. Par exemple, le DTI a détecté une FA accrue dans la capsule externe, la corona radiata et le fascicule fronto-occipital supérieur trois mois après le COVID-19 dans une étude précédente. Cependant, l’étude actuelle a rapporté une redistribution avec une diminution des volumes intra-axonaux et extra-axonaux et une augmentation de la fraction FW associée à des troubles cognitifs et à des changements liés au COVID-19.
Dans l’ensemble, la présente étude a fourni des preuves de l’implication des substrats cérébraux sous-jacents aux symptômes persistants du COVID-19 pendant le rétablissement à moyen et à long terme dans une population d’étude non hospitalisée.
De futures études devraient suivre ces patients tout au long de leur rétablissement pour élucider la physiopathologie sous-jacente des dommages neurologiques liés au COVID-19. Une étude en série d-MRI est également justifiée pour examiner les patients non hospitalisés atteints de COVID-19 léger afin de valider la persistance des changements de la MW après la guérison de COVID-19.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.