Des chercheurs de l’Université d’Oxford ont utilisé les données des participants à la UK Biobank pour examiner les changements dans le cerveau en moyenne 4,5 mois après une légère infection par le SRAS-CoV-2.
Les résultats, publiés dans Nature, révèlent des lésions tissulaires et un rétrécissement plus important des zones cérébrales liées à l’odorat. Cette nouvelle compréhension des effets néfastes du COVID-19 contribuera à notre compréhension globale de la façon dont la maladie se propage à travers le système nerveux central. La question de savoir si ces effets persistent à long terme ou sont partiellement inversés nécessite une enquête plus approfondie.
La recherche a déjà montré que le COVID-19 peut provoquer des anomalies cérébrales, mais la plupart des études se sont concentrées sur des patients hospitalisés atteints d’une maladie grave et se sont limitées aux données post-infection. Les effets du SRAS-CoV-2 sur le cerveau dans les cas les plus bénins (et les plus courants) étaient inconnus jusqu’à présent, et l’étude de ces cas pourrait révéler d’éventuels mécanismes qui contribuent aux maladies ou aux lésions cérébrales.
La professeure Gwenaëlle Douaud et ses collègues ont étudié les changements dans le cerveau de 785 participants à UK Biobank, une base de données biomédicales à grande échelle et une ressource de recherche. Les participants étaient âgés de 51 à 81 ans et ont subi deux scanners cérébraux, à 38 mois d’intervalle en moyenne, ainsi que des tests cognitifs. Un total de 401 participants ont été testés positifs pour l’infection par le SRAS-CoV-2 entre leurs deux scans, dont 15 ont été hospitalisés. Les 384 personnes restantes, qui n’ont pas été infectées, étaient similaires au groupe infecté en termes d’âge, de sexe et de nombreux facteurs de risque, notamment la tension artérielle, l’obésité, le tabagisme, le statut socio-économique et le diabète.
L’étude, dirigée par le Wellcome Center for Integrative Neuroimaging de l’Université d’Oxford, a identifié un certain nombre d’effets, en moyenne 4,5 mois après l’infection, notamment une réduction plus importante de l’épaisseur de matière grise dans les régions du cerveau associées à l’odorat (l’orbite orbitofrontale cortex et gyrus parahippocampique). Les participants à la biobanque britannique qui avaient le COVID-19 ont également montré des preuves de lésions tissulaires plus importantes dans les régions liées au cortex olfactif primaire, une zone liée à l’odorat et une réduction de la taille du cerveau entier. Ces effets variaient de 0,2 à 2 % de changement supplémentaire par rapport aux participants qui n’avaient pas été infectés.
En moyenne, les participants infectés par le SRAS-CoV-2 ont également montré un déclin cognitif plus important entre leurs deux scanners, associé à l’atrophie d’une partie spécifique du cervelet (une structure cérébrale) liée à la cognition. Séparément, les auteurs ont étudié des personnes qui ont développé une pneumonie non liée au COVID-19, montrant que les changements étaient spécifiques au COVID-19 et non dus aux effets génériques de contracter une maladie respiratoire.
En utilisant la ressource UK Biobank, nous étions dans une position unique pour examiner les changements qui se sont produits dans le cerveau à la suite d’une infection légère – par opposition à plus modérée ou grave – par le SRAS-CoV-2. Bien que l’infection soit bénigne pour 96 % de nos participants, nous avons constaté une plus grande perte de volume de matière grise et des lésions tissulaires plus importantes chez les participants infectés, en moyenne 4,5 mois après l’infection. Ils ont également montré une plus grande diminution de leurs capacités mentales à effectuer des tâches complexes, et cette aggravation mentale était en partie liée à ces anomalies cérébrales. Tous ces effets négatifs étaient plus marqués aux âges avancés. Une question clé pour les futures études d’imagerie cérébrale est de voir si ces dommages aux tissus cérébraux se résolvent à plus long terme. »
Prof. Gwenaëlle Douaud, auteur principal de l’étude
Le professeur Stephen Smith, auteur principal de l’étude, également du Wellcome Center for Integrative Neuroimaging, a commenté: «Une autre force de cette étude est qu’elle a enquêté sur les mêmes personnes à deux moments différents. Fait important ici, la première analyse des participants à la biobanque britannique a été obtenue avant qu’ils ne soient infectés par le SRAS-CoV-2, et la deuxième analyse après l’infection. Le fait que nous ayons l’analyse pré-infection nous aide à distinguer les changements cérébraux liés à l’infection des différences qui peuvent avoir préexisté dans leur cerveau.
Le professeur Naomi Allen, scientifique en chef chez UK Biobank, a déclaré: «L’étude UK Biobank COVID-19 Repeat Imaging est la seule étude au monde à pouvoir démontrer des changements« avant vs après »dans le cerveau associés au SRAS-CoV- 2 infections. La collecte d’un deuxième ensemble d’analyses d’imagerie multi-organes de certaines personnes qui avaient été infectées par le SRAS-CoV-2 et d’autres qui n’avaient pas été infectées a généré une ressource unique pour permettre aux scientifiques de comprendre comment le virus affecte les organes internes. Nous sommes extrêmement reconnaissants à tous les participants de la UK Biobank d’avoir pris le temps d’être photographiés plus d’une fois, afin de permettre aux chercheurs d’obtenir des informations précieuses sur les effets à long terme sur la santé de l’infection par le SRAS-CoV-2. ‘
Ces résultats peuvent être les caractéristiques de la propagation dégénérative du COVID-19, soit par des voies liées à l’odorat, à l’inflammation ou à la réponse immunitaire du système nerveux, soit par un manque d’apport sensoriel dû à une perte d’odorat. La vulnérabilité future des régions cérébrales affectées chez ces participants nécessite une enquête plus approfondie.
