Une étude IRM révolutionnaire relie les lésions du tronc cérébral aux symptômes prolongés du COVID chez les survivants.
Étude: Cartographie quantitative de la susceptibilité à 7 T dans le COVID-19 : effets sur le tronc cérébral et associations de résultats. Crédit d’image : Silver Place/Shutterstock.com
Une étude récente publiée dans Brain a réalisé une cartographie de susceptibilité quantitative (QSM) à champ ultra élevé du tronc cérébral chez les survivants de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) après l'hospitalisation.
Sommaire
Introduction
Des changements neuroradiologiques ont été rapportés chez des patients hospitalisés atteints du COVID-19. Les microhémorragies cérébrales, les hyperintensités de la substance blanche et l'encéphalopathie sont les signes aigus les plus courants. De plus, une atteinte du tronc cérébral, avec des réponses inflammatoires et une neurodégénérescence, a été observée dans le cas du COVID-19.
Ces anomalies du tronc cérébral ont été proposées comme mécanisme du syndrome post-aigu du COVID-19 (PACS). Néanmoins, l’imagerie par résonance magnétique (IRM) conventionnelle de 3 Tesla (3T) n’a pas montré d’anomalies constantes du tronc cérébral lors du suivi. En tant que telles, les techniques avancées d'IRM, par exemple QSM, ont le potentiel d'identifier des changements plus subtils.
Le QSM peut détecter une inflammation chronique dans la sclérose en plaques, des micro-hémorragies cérébrales et une augmentation des dépôts de fer dans le mésencéphale et les noyaux gris centraux.
De plus, le QSM à champ ultra élevé (≥ 7T) améliore le contraste de susceptibilité dans les tissus sous-corticaux et corticaux, permettant ainsi la détection d'altérations microstructurales.
À propos de l'étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont étudié les anomalies du tronc cérébral par sous-régions à l’aide du QSM 7T dans le cadre du COVID-19. Des patients atteints de COVID-19 sortis après une hospitalisation ont été recrutés pour une IRM 7T au Royaume-Uni (UK). Les participants éligibles avaient confirmé la COVID-19, sans contre-indications à l’IRM 7T et ayant des antécédents de troubles psychiatriques ou neurologiques avant la COVID-19.
Les taux de plaquettes les plus bas et les taux maximaux de D-dimères et de protéine C-réactive (CRP) pendant l'hospitalisation ont été enregistrés.
Au cours du suivi, la santé mentale a été évaluée à l'aide du questionnaire sur la santé du patient (PHQ)-9 et du trouble d'anxiété généralisée (TAG)-7, et la récupération fonctionnelle a été évaluée à l'aide de l'échelle de Rankin modifiée (mRS). Les contrôles sains (HC) ont également subi une IRM 7T.
Deux sous-groupes témoins (HC1 et HC2) ont été analysés avant décembre 2019 et un sous-groupe (HC3) a subi une IRM pendant la pandémie. Les régions d'intérêt du tronc cérébral (ROI) comprenaient le mésencéphale, la moelle épinière, le pédoncule cérébelleux supérieur (SCP) et le pont.
La sensibilité moyenne par retour sur investissement a été extraite et utilisée pour des analyses ultérieures. De plus, des analyses par voxel ont été entreprises pour améliorer la résolution.
Résultats
Au total, 30 patients COVID-19 et 51 HC ont été recrutés. Les deux groupes ne différaient pas significativement en termes d'âge ; cependant, le groupe témoin comptait plus d’hommes que de femmes.
Le délai médian entre l’hospitalisation et l’acquisition de l’IRM était de 199 jours pour le groupe COVID-19. La susceptibilité moyenne régionale a augmenté dans le tronc cérébral du groupe COVID-19 par rapport aux HC.
Cette augmentation était localisée dans la moelle et le pont ; cependant, le mésencéphale a également montré un effet faiblement significatif.
Aucune différence de groupe n’a été observée dans le SCP. Les analyses voxels ont identifié deux groupes importants dans la moelle, avec une augmentation substantielle de la susceptibilité dans le groupe COVID-19. Ces groupes chevauchaient partiellement les régions associées à l'homéostasie corporelle et à la fonction respiratoire.
Des clusters supplémentaires ont été identifiés dans le mésencéphale et le pont à un seuil moins strict. Les valeurs moyennes de susceptibilité extraites des deux groupes médullaires étaient positivement associées au pic de CRP détecté pendant l'hospitalisation et faiblement associées à la gravité clinique de la maladie et à la durée du séjour à l'hôpital. Aucune tendance significative n’a été observée pour les autres variables.
Conclusions
Les résultats fournissent la preuve d’anomalies microstructurales à moyen et long terme dans le cerveau après une hospitalisation pour COVID-19. Les résultats démontrent des anomalies de susceptibilité à la résonance magnétique dans plusieurs régions du mésencéphale, du pont et de la moelle épinière dans un délai médian de 6,5 mois après l'hospitalisation. Ces différences étaient cohérentes avec les réponses neuroinflammatoires.
Le fait que les régions affectées soient les sites des voies respiratoires met en évidence que les symptômes persistants pourraient être un effet indirect des lésions inflammatoires du tronc cérébral après le COVID-19.
Ces effets étaient plus prononcés chez les personnes atteintes d’une forme grave de la COVID-19 et étaient indépendants de l’âge et du sexe. Les analyses par voxel ont révélé des groupes présentant une susceptibilité accrue dans le raphé obscurus, le raphé pallidus et les noyaux de formation réticulaire médullaire inférieure dans le groupe COVID-19 par rapport aux HC.
La fatigue, la dyspnée, les douleurs thoraciques et la toux sont les symptômes courants après le COVID-19. Les anomalies du tronc cérébral peuvent exacerber ou prédisposer à de tels symptômes au-delà des lésions des organes périphériques. Les chercheurs postulent qu’une atteinte au tronc cérébral survient après le COVID-19 chez les patients hospitalisés.
En résumé, les résultats de l’étude indiquent que le tronc cérébral est sensible aux effets à long terme du COVID-19, avec des changements persistants évidents même plusieurs mois après l’hospitalisation.
Ces changements étaient particulièrement prononcés chez les patients présentant une gravité clinique accrue, des résultats fonctionnels moins bons, des séjours hospitaliers prolongés et des réponses inflammatoires élevées.
Le QSM à champ ultra-élevé était sensible à ces changements pathologiques, qui ne pouvaient pas être détectés aux intensités de champ clinique standard. En tant que tel, cela pourrait constituer un outil précieux pour étudier l’impact à long terme du COVID-19 et d’autres maladies.