Selon une nouvelle étude, les patients atteints de COVID-19 qui reçoivent une oxygénothérapie ou qui souffrent de fièvre présentent un volume de matière grise réduit dans le réseau fronto-temporal du cerveau.
Les chercheurs ont découvert qu'un volume de matière grise plus faible dans cette région du cerveau était associé à un niveau plus élevé d'incapacité chez les patients atteints de COVID-19, même six mois après la sortie de l'hôpital.
La matière grise est vitale pour le traitement de l'information dans le cerveau et une anomalie de la matière grise peut affecter le fonctionnement et la communication des neurones.
L'étude, qui apparaît dans le Neurobiologie du stress, indique que la matière grise dans le réseau frontal pourrait représenter une région centrale pour l'implication cérébrale dans COVID-19, même au-delà des dommages liés aux manifestations cliniques de la maladie, telles que accident vasculaire cérébral.
Les chercheurs ont analysé des tomodensitogrammes chez 120 patients neurologiques, dont 58 atteints de COVID-19 aigu et 62 sans COVID-19, en fonction de l'âge, du sexe et de la maladie. Le travail a été réalisé conjointement avec Enrico Premi et ses collègues de l'Université de Brescia en Italie, qui ont fourni les données pour l'étude. Ils ont utilisé une analyse morphométrique basée sur la source, ce qui augmente la puissance statistique pour les études avec une taille d'échantillon modérée.
"La science a montré que la structure du cerveau affecte son fonctionnement, et une imagerie cérébrale anormale est apparue comme une caractéristique majeure du COVID-19", explique le premier auteur Kuaikuai Duan, assistant de recherche diplômé au Centre de recherche translationnelle en neuroimagerie et science des données ( TReNDS) et doctorant à l'école de génie électrique et informatique de Georgia Tech.
«Des études antérieures ont examiné comment le cerveau est affecté par COVID-19 en utilisant une approche univariée, mais la nôtre est la première à utiliser une approche multivariée basée sur les données pour relier ces changements à des caractéristiques spécifiques du COVID-19 (par exemple fièvre et manque d'oxygène) et au résultat (niveau d'incapacité).
L'analyse a montré que les patients avec des niveaux plus élevés d'incapacité avaient un volume de matière grise plus faible dans les gyroscopes frontaux supérieur, médial et moyen à la sortie et six mois plus tard, même en contrôlant les maladies cérébrovasculaires. Le volume de matière grise dans cette région était également significativement réduit chez les patients recevant oxygène thérapie par rapport aux patients ne recevant pas d'oxygène. Les patients fiévreux présentaient une réduction significative du volume de matière grise dans le gyrus temporal inférieur et moyen et le gyrus fusiforme par rapport aux patients sans fièvre. Les résultats suggèrent que le COVID-19 peut affecter le réseau frontal-temporal par la fièvre ou le manque d'oxygène.
Une réduction de la matière grise dans les gyri frontal supérieur, médial et moyen était également présente chez les patients avec agitation par rapport aux patients sans agitation. Cela implique que les modifications de la matière grise dans la région frontale du cerveau peuvent sous-tendre les troubles de l'humeur couramment présentés par les patients atteints de COVID-19.
«Les complications neurologiques sont de plus en plus documentées chez les patients atteints de COVID-19», explique l'auteur principal Vince Calhoun, directeur de TReNDS et professeur de psychologie, qui occupe des postes à la School of Electrical and Computer Engineering de Georgia Tech et en neurologie et psychiatrie à l'Université Emory. .
«Une réduction de la matière grise s'est également avérée présente dans d'autres troubles de l'humeur tels que la schizophrénie et est probablement liée à la façon dont la matière grise influence la fonction neuronale», dit Calhoun.
Les résultats de l'étude démontrent que les modifications du réseau frontal-temporel pourraient être utilisées comme biomarqueur pour déterminer la probabilité pronostic COVID-19 ou évaluer les options de traitement pour la maladie.
Ensuite, les chercheurs espèrent reproduire l'étude sur un échantillon plus large comprenant de nombreux types de scintigraphies cérébrales et différentes populations de patients COVID-19.
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