Covid kann Veränderungen im Gehirn verursachen, neue Studienergebnisse

Covid-19 kann einen größeren Verlust an grauer Substanz und Gewebeschäden im Gehirn verursachen, als dies natürlicherweise bei Menschen auftritt, die nicht mit dem Virus infiziert wurden, ein großer neue Studie gefunden.

Es wird angenommen, dass die Studie, die am Montag in der Zeitschrift Nature veröffentlicht wurde, die erste ist, an der Menschen beteiligt sind, die sich sowohl vor der Ansteckung mit Covid als auch Monate danach einem Gehirnscan unterzogen haben. Neurologische Experten, die nicht an der Forschung beteiligt waren, sagten, sie sei wertvoll und einzigartig, warnten jedoch davor, dass die Auswirkungen der Veränderungen unklar seien und nicht unbedingt darauf hindeuten, dass Menschen dauerhafte Schäden erleiden könnten oder dass die Veränderungen das Denken, das Gedächtnis oder andere tiefgreifend beeinflussen könnten Funktionen.

Die Studie, an der Personen im Alter von 51 bis 81 Jahren teilnahmen, fand Schrumpfung und Gewebeschäden hauptsächlich in Gehirnbereichen, die mit dem Geruchssinn zusammenhängen; Einige dieser Bereiche sind auch an anderen Gehirnfunktionen beteiligt, sagten die Forscher.

„Für mich ist dies ein ziemlich überzeugender Beweis dafür, dass sich im Gehirn dieser Gesamtgruppe von Menschen mit Covid etwas verändert“, sagte Dr. Serena Spudich, Leiterin der Abteilung für neurologische Infektionen und globale Neurologie an der Yale School of Medicine, die nicht an der beteiligt war lernen.

Sie warnte jedoch: „Zu dem Schluss zu kommen, dass dies einige langfristige klinische Auswirkungen auf die Patienten hat, halte ich für übertrieben. Wir wollen die Öffentlichkeit nicht erschrecken und sie denken lassen: ‚Oh, das ist ein Beweis dafür, dass jeder einen Hirnschaden haben wird und nicht mehr funktionieren kann.’“

An der Studie nahmen 785 Teilnehmer der UK Biobank teil, einer Sammlung medizinischer und anderer Daten von etwa einer halben Million Menschen in Großbritannien. Die Teilnehmer unterzogen sich jeweils zwei Gehirnscans im Abstand von etwa drei Jahren sowie einigen grundlegenden kognitiven Tests. Zwischen ihren beiden Scans wurden 401 Teilnehmer positiv auf das Coronavirus getestet, die alle zwischen März 2020 und April 2021 infiziert wurden.

Die anderen 384 Teilnehmer bildeten eine Kontrollgruppe, da sie nicht mit dem Coronavirus infiziert waren und ähnliche Merkmale wie die infizierten Patienten in Bereichen wie Alter, Geschlecht, Krankengeschichte und sozioökonomischem Status aufwiesen.

Bei normaler Alterung verliert der Mensch jedes Jahr einen winzigen Bruchteil der grauen Substanz. Beispielsweise liegt der typische jährliche Verlust in Regionen, die mit dem Gedächtnis zusammenhängen, zwischen 0,2 Prozent und 0,3 Prozent, sagten die Forscher.

Aber Covid-Patienten in der Studie – die sich ihrem zweiten Gehirnscan im Durchschnitt viereinhalb Monate nach ihrer Infektion unterzogen – verloren mehr als nicht infizierte Teilnehmer und erlebten in den drei Jahren zwischen 0,2 Prozent und 2 Prozent zusätzlichen Verlust der grauen Substanz in verschiedenen Gehirnregionen zwischen Scans. Sie verloren auch insgesamt mehr Gehirnvolumen und zeigten in bestimmten Bereichen mehr Gewebeschäden.

„Ich finde es überraschend in dem Sinne, wie viel mehr verloren gegangen ist und wie verallgemeinert es ist“, sagte Dr. Spudich, der die neurologischen Auswirkungen von Covid untersucht hat. Sie fügte hinzu: „Ich hätte nicht erwartet, eine so große prozentuale Veränderung zu sehen.“

Die Auswirkungen können besonders bemerkenswert sein, da an der Studie hauptsächlich Menschen beteiligt waren, die – wie die Mehrheit der Covid-Patienten in der Allgemeinbevölkerung – von ihrer ursprünglichen Covid-Infektion leicht betroffen waren und nicht so krank wurden, dass sie ins Krankenhaus eingeliefert werden mussten.

Die Hauptautorin der Studie, Gwenaëlle Douaud, Professorin an der Abteilung für klinische Neurowissenschaften an der Universität Oxford, sagte, dass die Zahl der Krankenhauspatienten in der Studie, 15, zwar zu gering war, um schlüssige Daten zu liefern, die Ergebnisse jedoch darauf hinwiesen, dass ihr Gehirn atrophiert war schlimmer als die leicht betroffenen Patienten.

Menschen mit Covid zeigten bei einem kognitiven Test in Bezug auf Aufmerksamkeit und Effizienz bei der Ausführung einer komplexen Aufgabe auch einen größeren Rückgang als nicht infizierte Menschen. Externe Experten und Dr. Douaud stellten jedoch fest, dass die kognitiven Tests rudimentär waren, sodass die Studie sehr begrenzt darüber aussagen kann, ob der Verlust der grauen Substanz und die Gewebeschäden, die die Covid-Patienten erlitten haben, ihre kognitiven Fähigkeiten beeinträchtigten.

„Keiner von ihnen hat die kognitiven Tests gründlich genug durchgeführt, um zu wissen, ob sie in diesen vielen Regionen, in denen sie diese Volumenänderungen fanden, signifikante Defizite hatten“, sagte Dr. Benedict Michael, außerordentlicher Professor für neurologische Infektionen an der Universität Liverpool, der forscht die neuropsychiatrischen Wirkungen von Covid und war nicht an der Studie beteiligt. „Wir wissen nicht, dass es tatsächlich etwas für die Lebensqualität oder Funktion des Patienten bedeutet.“

Obwohl zum Beispiel einige der größten Verluste an grauer Substanz in geruchsbezogenen Bereichen stattfanden, einschließlich des orbitofrontalen Kortex und des parahippocampalen Gyrus, sind diese Bereiche auch am Gedächtnis und anderen Funktionen beteiligt. Aber die Covid-Patienten schnitten bei Gedächtnistests nicht schlechter ab als nicht infizierte Teilnehmer, sagte Dr. Douaud, obwohl sie hinzufügte, dass die Gedächtnistests, die sie durchführten, kurz und einfach waren.

Die wichtigste kognitive Bewertung, bei der Covid-Patienten ein Defizit zeigten, war die Trail-Making-Test, eine Art Verbindung-der-Punkte-Übung mit abwechselnden Buchstaben und Zahlen. Covid-Patienten brauchten länger, um die Aufgabe zu erledigen, was auf Schwächen im Fokus, in der Verarbeitungsgeschwindigkeit und in anderen Fähigkeiten hindeuten könnte.

Dr. Douaud sagte, dass diese verminderte Fähigkeit mit dem Verlust der grauen Substanz in einer bestimmten Region des Kleinhirns korreliert. Aber die Studie beweise nicht Ursache und Wirkung, sagte Dr. Spudich, der auch sagte, dass das Kleinhirn, das hauptsächlich mit Gleichgewicht, Koordination und Bewegung verbunden ist, „nicht die erste Gehirnstruktur ist, an die man denkt“, um Veränderungen in der Fähigkeit zu erklären Trail-Making-Test.

Eine wesentliche Einschränkung der Studie, sagte Dr. Douaud, sei, dass die Forscher keine Informationen über die Symptome der Menschen hätten, einschließlich darüber, ob sie ihren Geruchssinn verloren hätten. Die Forscher konnten auch nicht feststellen, ob Patienten lange an Covid litten, daher ist unklar, ob sich die Ergebnisse auf diesen Langzeitzustand beziehen.

Die Unterschiede zwischen infizierten und nicht infizierten Personen nahmen mit dem Alter zu. Beim Trail-Making-Test zum Beispiel war die Leistung in beiden Gruppen für Menschen in den 50ern und frühen 60ern ähnlich, aber der Abstand vergrößerte sich danach erheblich. „Ich weiß nicht, ob das daran liegt, dass sich jüngere Menschen schneller erholen oder dass sie von Anfang an nicht so betroffen waren“, sagte Dr. Douaud. „Könnte eines oder beides sein.“

Dr. Michael warnte davor, dass die Ergebnisse nicht auf die vielen jüngeren Menschen übertragen werden könnten, die unter Post-Covid-Brain Fog und anderen kognitiven Problemen leiden. Und da die Schädigung der grauen Substanz und des Gewebes nur zu einem Zeitpunkt nach der Infektion gemessen wurde, „wissen wir nicht, ob es sich nur um eine vorübergehende Veränderung handelt, die mit der Genesung besser wird“, sagte er.

Externe Experten und die Autoren der Studie sagten, dass die Bandbreite der Gehirnbereiche, in denen Covid-Patienten einen stärkeren Verlust der grauen Substanz erfahren, faszinierende Fragen aufwirft.

„Es gibt keinen Teil des Gehirns, der nur eine Sache macht“, sagte Dr. Douaud. „Bei den infizierten Teilnehmern gibt es Teile des Gehirns mit zusätzlichem Verlust der grauen Substanz, die nichts mit dem Geruch zu tun haben, und diejenigen, die mit dem Geruch zusammenhängen, sind auch an anderen Gehirnfunktionen beteiligt.“

Die Ursache der Gehirnveränderungen ist unklar. Die Autoren erwähnten Theorien einschließlich Entzündungen, die in anderen Studien nachgewiesen wurdenund „sensorische Deprivation“ durch gestörten Geruchssinn.

Dr. Avindra Nath, Leiter der Abteilung für Infektionen des Nervensystems am National Institute of Neurological Disorders and Stroke, der nicht an der Studie beteiligt war, sagte, eine weitere „kritische Frage“ sei, ob die Veränderungen im Gehirn Covid-Patienten anfälliger machen könnten zu Demenz oder anderen Defiziten in der Zukunft.

Und während die Forscher bei Patienten mit nicht-Covid-Pneumonie nicht die gleichen Gehirnveränderungen fanden, empfahl Dr. Nath, Patienten mit anderen Coronaviren oder der Grippe zu untersuchen, „um zu sehen, ob diese Ergebnisse für Covid-19 unterschiedlich oder eher verallgemeinerbar sind“.

Dr. Spudich sagte, der größte Wert der Studie sei möglicherweise der Hinweis darauf, dass „bei diesen Menschen etwas im Gehirn passiert ist“, und fügte hinzu: „Ich denke, die Leute haben das Gefühl, dass es so vage und so schwer zu messen ist.“

Andere Wissenschaftler können nun auf diesen Erkenntnissen aufbauen, sagten sie und andere.

„Es ist eine wichtige Studie, sie haben gute Arbeit geleistet“, sagte Dr. Michael und fügte hinzu, „jetzt müssen wir die Studien durchführen, um Kognition und psychiatrische Symptome und Verhaltens- und neurologische Dinge zu untersuchen und herauszufinden, was das bedeutet Patienten.“