Los pacientes con COVID-19 que reciben oxigenoterapia o experimentan fiebre muestran un volumen reducido de materia gris en la red frontal-temporal del cerebro, según un nuevo estudio.
Los investigadores encontraron que un menor volumen de materia gris en esta región del cerebro se asoció con un mayor nivel de discapacidad entre los pacientes con COVID-19, incluso seis meses después del alta hospitalaria.
La materia gris es vital para procesar información en el cerebro y la anomalía de la materia gris puede afectar el funcionamiento y la comunicación de las neuronas.
El estudio, que aparece en el Neurobiología del estrés, indica que la materia gris en la red frontal podría representar una región central para la participación del cerebro en COVID-19, incluso más allá del daño relacionado con las manifestaciones clínicas de la enfermedad, como golpe.
Los investigadores analizaron tomografías computarizadas en 120 pacientes neurológicos, incluidos 58 con COVID-19 agudo y 62 sin COVID-19, emparejados por edad, sexo y enfermedad. El trabajo se realizó en conjunto con Enrico Premi y sus colegas de la Universidad de Brescia en Italia, quienes proporcionaron los datos para el estudio. Utilizaron un análisis de morfometría basado en fuentes, que aumenta el poder estadístico de los estudios con un tamaño de muestra moderado.
"La ciencia ha demostrado que la estructura del cerebro afecta su función, y las imágenes cerebrales anormales se han convertido en una característica importante del COVID-19", dice el primer autor Kuaikuai Duan, asistente de investigación graduado en el Centro de Investigación Traslacional en Neuroimagen y Ciencia de Datos ( TReNDS) y estudiante de doctorado en la Escuela de Ingeniería Eléctrica e Informática de Georgia Tech.
“Estudios anteriores han examinado cómo funciona el cerebro afectado por COVID-19 utilizando un enfoque univariante, pero el nuestro es el primero en utilizar un enfoque multivariado basado en datos para vincular estos cambios con características específicas de COVID-19 (por ejemplo, fiebre y falta de oxígeno) y el resultado (nivel de discapacidad) ".
El análisis mostró que los pacientes con niveles más altos de discapacidad tenían un menor volumen de materia gris en las circunvoluciones frontales superior, medial y media al alta y seis meses después, incluso cuando se controlaban las enfermedades cerebrovasculares. El volumen de materia gris en esta región también se redujo significativamente en pacientes que recibieron oxígeno terapia en comparación con pacientes que no reciben oxigenoterapia. Los pacientes con fiebre tuvieron una reducción significativa en el volumen de materia gris en las circunvoluciones temporales inferior y media y la circunvolución fusiforme en comparación con los pacientes sin fiebre. Los resultados sugieren que COVID-19 puede afectar la red frontal-temporal a través de fiebre o falta de oxígeno.
La reducción de materia gris en las circunvoluciones frontales superior, medial y media también estuvo presente en pacientes con agitación en comparación con pacientes sin agitación. Esto implica que los cambios en la materia gris en la región frontal del cerebro pueden ser la base de las alteraciones del estado de ánimo que suelen presentar los pacientes con COVID-19.
"Las complicaciones neurológicas están cada vez más documentadas para los pacientes con COVID-19", dice el autor principal Vince Calhoun, director de TReNDS y profesor de psicología, que tiene nombramientos en la Escuela de Ingeniería Eléctrica e Informática de Georgia Tech y en neurología y psiquiatría en la Universidad de Emory. .
"También se ha demostrado que una reducción de la materia gris está presente en otros trastornos del estado de ánimo como la esquizofrenia y probablemente esté relacionada con la forma en que la materia gris influye en la función neuronal", dice Calhoun.
Los hallazgos del estudio demuestran que los cambios en la red frontal-temporal podrían usarse como biomarcador para determinar la probabilidad pronóstico de COVID-19 o evaluar las opciones de tratamiento para la enfermedad.
A continuación, los investigadores esperan replicar el estudio en un tamaño de muestra más grande que incluya muchos tipos de escáneres cerebrales y diferentes poblaciones de pacientes con COVID-19.
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