Сканирование с ультравысоким разрешением, проведенное у пациентов, страдающих от COVID-19, показало, что у тех, кто перенес тяжелую форму заболевания, часто наблюдаются стойкие поражения ствола мозга — области, необходимой, в частности, для контроля многочисленных жизненно важных функций. Эти аномалии проявляются через несколько недель после заражения и объясняют многие постоянные симптомы — от одышки и хронической усталости до тревоги и депрессии.
Визуализация пациентов, страдающих от тяжелой инфекции COVID-19, часто показывает значительные неврологические изменения. Наиболее частыми последствиями являются церебральные микрогеморрагии и энцефалопатия (изменение структуры и функции мозга). Вскрытия, проведенные в начале пандемии, также показали нейродегенерацию тканей и острую воспалительную реакцию в стволе мозга.
Ствол мозга, соединяющий головной и спинной мозг, является важнейшей областью, контролирующей многочисленные жизненно важные функции, такие как дыхание, сердцебиение и кровяное давление, боль и т. д. Было высказано предположение, что нарушения, обнаруженные в стволе мозга у пациентов, страдающих от тяжелой инфекции SARS-CoV-2 (COVID-19), являются результатом постинфекционного иммунного ответа, а не прямого вторжения вируса в мозг.
Считается, что эти нарушения лежат в основе многих устойчивых соматических симптомов, потенциально связанных с длительным течением COVID. К ним относятся хроническая усталость, одышка (как правило, при отсутствии кардиореспираторных нарушений), когнитивные нарушения и симптомы психических расстройств (тревога, депрессия, посттравматический стресс и т. д.).
Однако стандартная магнитно-резонансная томография (МРТ) не выявила никаких стойких отклонений в стволе мозга, несмотря на хронические симптомы у пациентов даже через несколько месяцев после заражения. «Явления, происходящие в стволе мозга и вокруг него, очень важны для качества жизни, но проанализировать воспаление ядер ствола мозга у живых людей было невозможно из-за их небольшого размера и труднодоступного расположения», — объясняет Катарина Руа, ведущий автор нового исследования, в пресс-релизе Кембриджского университета.
Другими словами, стандартные МРТ не обладают разрешением, необходимым для детального наблюдения за иммунными и воспалительными реакциями, связанными с инфекцией в этой области нервной системы. Поэтому было неясно, как именно ствол мозга может быть связан с этими постоянными симптомами.
Новое исследование Руа и ее коллег восполняет пробелы, анализируя аномалии в этой области мозга с помощью метода МРТ с очень высоким разрешением. «Возможность увидеть и понять, как изменяется ствол мозга в ответ на Covid-19, поможет объяснить и более эффективно лечить долгосрочные последствия», — объясняет Джеймс Роу, соавтор исследования.
Поражения видны более чем через 6 месяцев после заражения
В исследование, подробно описанное в журнале Brain, вошли 30 человек, госпитализированных с тяжелой формой COVID-19 в начале пандемии, до появления вакцин. Команда провела МРТ сверхвысокого разрешения на 7 Тесла (по сравнению с 3 Тесла на стандартных аппаратах), чтобы оценить уровень воспаления головного мозга у пациентов. Такое разрешение позволяет детально наблюдать за изменениями в тканях мозга, поскольку активные иммунные клетки взаимодействуют со сверхвысоким магнитным полем, что дает возможность отслеживать их поведение.
Значительные повреждения были обнаружены в нескольких областях мозга пациентов через несколько недель после их госпитализации. В продолговатом мозге, понтусе (центральной, набухшей части ствола мозга между средним мозгом и миеленцефалоном) и среднем мозге были обнаружены нарушения, соответствующие нейровоспалительной реакции. Эти повреждения все еще были видны более чем через 6 месяцев после заражения. «Тот факт, что мы наблюдали аномалии в частях мозга, связанных с дыханием, убедительно свидетельствует о том, что длительно сохраняющиеся симптомы являются следствием воспаления ствола мозга после заражения COVID-19», — говорит Руа.
Помимо физических симптомов, проведенные командой анализы подтверждают влияние болезни на психическое здоровье. Ствол мозга участвует как в управлении жизненно важными функциями, так и в регулировании настроения. Пациенты с наиболее сильным иммунным ответом также продемонстрировали более высокий уровень тревожности и депрессивных симптомов.
Хотя в исследование не включались пациенты с длительным течением COVID, сходство постоянных симптомов также может свидетельствовать о вовлечении ствола мозга в эту форму заболевания. «Нельзя сказать, что это многое говорит о возможных методах лечения затяжного COVID, но, возможно, подчеркивает необходимость снижения воспалительных реакций во время начальной инфекции и иммунного ответа», — говорит Пол Маллинз из Университета Бангора (не принимавший участия в исследовании) в интервью Guardian.
Эти результаты могут также улучшить наше понимание других заболеваний центральной нервной системы, таких как рассеянный склероз, эпилепсия и цереброваскулярные заболевания. МРТ на 7 Тесла может быть использована для более точной оценки эффективности предлагаемых методов лечения этих заболеваний, считают исследователи.
