Согласно результатам исследования, за долгосрочными физическими и психическими последствиями тяжелой формы COVID-19 стоит повреждение ствола головного мозга — «центра управления».
С помощью сканеров сверхвысокого разрешения, которые позволяют детально рассмотреть живой мозг, исследователи из Кембриджского и Оксфордского университетов смогли изучить разрушительное воздействие COVID-19 на мозг.
Исследовательская группа провела сканирование мозга 30 человек, которые были госпитализированы с тяжёлой формой COVID-19 в начале пандемии, до появления вакцин. Исследователи обнаружили, что при заражении COVID-19 повреждается область ствола головного мозга, отвечающая за одышку, усталость и тревожность.
Мощные магнитно-резонансные томографы, использованные в исследовании, известные как томографы с напряжённостью магнитного поля 7 тесла или 7Тл, могут измерять воспаление в головном мозге. Их результаты, опубликованные в журнале Brain, помогут учёным и врачам понять долгосрочные последствия COVID-19 для головного мозга и всего организма. Хотя исследование было начато до того, как были выявлены долгосрочные последствия COVID-19, оно поможет лучше понять это состояние.
Ствол головного мозга, соединяющий головной мозг со спинным, является центром управления многими основными жизненными функциями и рефлексами. Скопления нервных клеток в стволе головного мозга, известные как ядра, регулируют и обрабатывают основные функции организма, такие как дыхание, сердцебиение, восприятие боли и кровяное давление.
То, что происходит в стволе головного мозга и вокруг него, жизненно важно для качества жизни, но из-за их крошечного размера и труднодоступного расположения было невозможно просканировать ядра ствола головного мозга у живых людей. Обычно учёные могут хорошо рассмотреть ствол головного мозга только во время патологоанатомического исследования.
Доктор Катарина Руа, первый автор исследования, факультет клинической неврологии, Кембриджский университет
«Ствол головного мозга — это важнейший связующий элемент между нашим сознанием и тем, что происходит в нашем теле, — сказал профессор Джеймс Роу, также работающий на кафедре клинической неврологии и участвовавший в исследовании. — Способность видеть и понимать, как меняется ствол головного мозга в ответ на Covid-19, поможет объяснить долгосрочные последствия и более эффективно их лечить».
Церлутен — пептиды мозга и центральной нервной системы
В первые дни пандемии Covid-19, до появления эффективных вакцин, патологоанатомические исследования пациентов, умерших от тяжёлой формы Covid-19, выявили изменения в стволе головного мозга, в том числе воспаление. Считалось, что многие из этих изменений были вызваны постинфекционным иммунным ответом, а не прямым проникновением вируса в мозг.
«У людей, которые тяжело перенесли болезнь в начале пандемии, наблюдались длительные изменения в мозге, вероятно, вызванные иммунной реакцией на вирус. Но измерить эту иммунную реакцию у живых людей сложно, — сказал Роу. — Обычные МРТ-сканеры больничного типа не могут заглянуть внутрь мозга и предоставить нам необходимую химическую и физическую информацию».
«Но с помощью 7-тесловых сканеров мы можем измерить эти показатели. Активные иммунные клетки взаимодействуют со сверхсильным магнитным полем, поэтому мы можем определить, как они себя ведут, — сказал Руа. — Кембридж был особенным местом, потому что мы могли сканировать даже самых тяжёлых и заразных пациентов в начале пандемии».
Многие пациенты, поступившие в больницу в начале пандемии, жаловались на усталость, одышку и боль в груди как на беспокоящие их длительные симптомы. Исследователи предположили, что эти симптомы отчасти были вызваны повреждением ключевых ядер ствола головного мозга, которое сохранялось ещё долгое время после выздоровления от COVID-19.
Исследователи обнаружили, что в нескольких областях ствола головного мозга, в частности в продолговатом мозге, варолиевом мосту и среднем мозге, наблюдаются отклонения, характерные для нейровоспалительной реакции. Отклонения проявились через несколько недель после госпитализации в областях мозга, отвечающих за контроль дыхания.
«Тот факт, что мы наблюдаем отклонения в работе тех участков мозга, которые связаны с дыханием, убедительно свидетельствует о том, что длительные симптомы являются следствием воспаления в стволе головного мозга после заражения COVID-19, — сказал Руа. — Эти последствия выходят за рамки влияния возраста и пола и более выражены у тех, кто перенёс COVID-19 в тяжёлой форме».
Помимо физических последствий COVID-19, 7-тесловые сканеры выявили некоторые психические последствия заболевания. Ствол головного мозга отвечает за одышку, а также за усталость и тревожность. «Психическое здоровье тесно связано со здоровьем мозга, и у пациентов с наиболее выраженным иммунным ответом также наблюдался более высокий уровень депрессии и тревожности», — сказал Роу. «Изменения в стволе головного мозга, вызванные инфекцией Covid-19, могут также привести к ухудшению психического здоровья из-за тесной связи между физическим и психическим здоровьем».
По словам исследователей, полученные результаты могут помочь в изучении других заболеваний, связанных с воспалением ствола головного мозга, таких как рассеянный склероз и деменция. Сканеры 7T также можно использовать для отслеживания эффективности различных методов лечения заболеваний головного мозга.
«Это было невероятное сотрудничество на пике пандемии, когда тестирование было очень затруднено, и я был поражён тем, насколько хорошо работали 7-тесловые сканеры, — сказал Руа. — Я был действительно впечатлён тем, насколько эффективно в тот момент сработало сотрудничество между множеством разных исследователей».
Исследование было частично профинансировано Кембриджским центром биомедицинских исследований NIHR, Оксфордским центром биомедицинских исследований NIHR и Фондом быстрого реагирования Отдела медицинских наук Оксфордского университета.
Источник:
Кембриджский университет
Ссылка на журнал:
Руа, К., и др. (2024). Количественное картирование восприимчивости при 7 Тл при COVID-19: влияние на ствол головного мозга и связь с исходом. Brain. doi.org/10.1093/brain/awae215
Чтобы написать отзыв нужно авторизоватся