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Environ 15% des patients hospitalisés pour COVID-19 présentent des complications neurologiques. Les symptômes, qui sont plus fréquents chez les patients gravement malades, comprennent une altération de la conscience, une confusion et une agitation.
Cependant, les effets physiques du COVID-19 sur le cerveau sont mal compris.
Dans une nouvelle étude, des chercheurs dirigés par la Georgia State University à Atlanta ont analysé les tomodensitogrammes de patients subissant des évaluations de symptômes neurologiques dans un hôpital spécialisé de Brescia, en Italie.
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L'équipe a évalué la quantité de matière grise, qui comprend principalement les corps cellulaires des neurones, dans la couche externe ou le cortex du cerveau des patients.
Sur un total de 120 patients, 58 avaient le COVID-19, tandis que 62 n'en avaient pas. L'équipe a fait correspondre les deux groupes par âge, sexe et autres maladies.
Bien que les chercheurs n'aient trouvé aucune différence significative dans le volume de matière grise entre les deux groupes, ils ont trouvé des différences parmi les patients atteints de COVID-19.
Ceux qui avaient besoin d'oxygénothérapie avaient réduit la matière grise dans les lobes frontaux de leur cerveau par rapport à ceux qui n'en avaient pas.
Un volume de matière grise plus faible dans les régions frontales avait également des liens avec un handicap plus grave - que les chercheurs ont mesuré sur l'échelle de Rankin modifiée - jusqu'à 6 mois après la sortie de l'hôpital.
De plus, les patients qui ont eu de la fièvre au cours de leur maladie présentaient une réduction de la matière grise dans les lobes temporaux de leur cerveau par rapport à ceux qui ne présentaient pas ce symptôme.
La recherche apparaît dans la revue Neurobiology of Stress.
L'étude a révélé que les réductions de la matière grise dans les régions frontales du cerveau étaient associées à l'agitation, ce qui suggère qu'elles peuvent sous-tendre les changements d'humeur que subissent souvent les patients guéris.
«Les complications neurologiques sont de plus en plus documentées chez les patients atteints de COVID-19», déclare l'auteur principal Vince Calhoun, directeur du Centre tri-institutionnel de recherche translationnelle en neuroimagerie et science des données (TReNDS) et professeur de psychologie à Georgia State.
«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», ajoute-t-il.
Les auteurs de l'étude suggèrent qu'à l'avenir, les chercheurs pourraient potentiellement utiliser des altérations de la matière grise dans les lobes frontaux et temporaux pour déterminer le pronostic à long terme des patients ou évaluer les options de traitement.
Toutes les associations sont restées statistiquement significatives même après que les chercheurs aient pris en compte une maladie cérébrovasculaire préexistante - qui affecte les vaisseaux sanguins dans la tête, le diabète et l'hypertension.
Ils écrivent que l'infection peut endommager indirectement les régions cérébrales identifiées en raison de la fièvre ou du manque d'oxygène.
Kuaikuai Duan, si un facteur préexistant, tel qu'un excès de poids, pouvait avoir réduit la disponibilité de l'oxygène dans le cerveau des patients et avait déjà provoqué les altérations observées dans la matière grise.
«Malheureusement, nous n'avons pas systématiquement recueilli la taille et le poids (pour obtenir l'IMC [body mass index]) pour cette étude », a déclaré Duan, assistant de recherche diplômé à TReNDS et Ph.D. étudiant à l’école de génie électrique et informatique de Georgia Tech.
«Nous ne pouvons donc pas exclure la possibilité que les différences observées dans la matière grise aient été causées par un surpoids ou une obésité préexistants.»
L'étude impliquait un seul «instantané» du cerveau de chaque patient, plutôt qu'une série d'analyses étalées dans le temps, de sorte qu'elle ne pouvait pas prouver que le COVID-19 avait réellement causé l'un des changements. Il n'a montré que des associations entre la quantité de matière grise et des facteurs tels que la supplémentation en oxygène et la fièvre.
De plus, il y avait un petit nombre dans chaque sous-groupe de patients, ce qui limite la fiabilité des résultats.
Dans leur article, les scientifiques reconnaissent d'autres limitations importantes.
Ils écrivent que si les hôpitaux utilisent régulièrement des images tomodensitométriques pour diagnostiquer les patients, les scans peuvent ne pas capturer de manière adéquate les changements subtils dans le volume de la matière grise.
Cela peut expliquer pourquoi l'étude n'a trouvé aucune différence dans l'une de ces régions du cerveau entre les patients atteints de COVID-19 et ceux sans la maladie.
Une autre explication peut être que certains des changements ne se sont pas produits lorsque les professionnels de la santé ont effectué les tomodensitogrammes, mais ont été effectués 4 à 5 jours, en moyenne, après le diagnostic.
Les auteurs notent que deux études précédentes qui ont détecté des différences de matière grise entre les patients atteints de COVID-19 et les témoins impliquaient des IRM environ 54 et 90 jours après le diagnostic.
Enfin, les chercheurs préviennent que leurs résultats ne peuvent s'appliquer qu'aux patients hospitalisés pour COVID-19 qui présentent des complications neurologiques.
À l'avenir, ils espèrent répéter leur étude sur un plus grand groupe de patients, y compris divers groupes de patients COVID-19. Ils aimeraient également incorporer des données provenant de différents types de scintigraphies cérébrales.
