Un nuevo estudio reveló que Covid-19 altera el volumen de materia gris en el cerebro


Los investigadores Kuaikuai Duan y Vince Calhoun encontraron que las complicaciones neurológicas en los pacientes con Covid-19 pueden estar relacionadas con la reducción del volumen de materia gris en la región frontal del cerebro incluso seis meses después del alta hospitalaria. (Crédito de la imagen: Calhoun)

Los pacientes con Covid-19 que reciben oxigenoterapia o tienen fiebre han mostrado una disminución en el volumen de materia gris en la red frontal y temporal del cerebro, según un nuevo estudio dirigido por investigadores de la Universidad Estatal de Georgia y el Instituto de Tecnología de Georgia.

El estudio encontró que la reducción del 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 las anomalías de la materia gris pueden afectar el funcionamiento y la comunicación de las neuronas. El estudio, publicado en la edición de mayo de 2021 de la revista Neurobiology of Stress, sugiere que la materia gris en el retículo frontal puede representar un área clave de intervención cerebral en Covid-19, incluso después del daño relacionado con las manifestaciones clínicas de la enfermedad. como accidente cerebrovascular.

Investigadores afiliados a Centro de investigación traducida en neuroimagen y ciencia de datos (TReNDS), Se analizaron tomografías computarizadas en 120 pacientes neurológicos, incluidos 58 con Covid-19 grave y 62 sin Covid-19, emparejados por edad, sexo y enfermedad. Utilizaron un análisis morfométrico basado en fuentes, que mejora el poder estadístico de los estudios con un tamaño de muestra moderado.

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«La ciencia ha demostrado que la estructura del cerebro influye en su función, y las imágenes cerebrales anormales han surgido como una característica importante de Covid ™ 19», dijo Kuaikuai Duan, primer autor del estudio, asistente de investigación graduado en TReNDS y PhD. Estudiante de la Escuela de Ingeniería Eléctrica e Informática de Georgia Tech. « Estudios anteriores han estudiado cómo el cerebro se ve afectado por Covid-19 utilizando un enfoque univariante, pero nuestro estudio es el primero en utilizar un enfoque multivariado basado en datos para vincular estos cambios con características específicas de Covid-19 (por ejemplo, fiebre). , hipoxia) y resultado (nivel de discapacidad) «.

El análisis mostró que los pacientes con mayores niveles de discapacidad tenían un menor volumen de materia gris en las circunvoluciones anteroposterior, media e intermedia al vaciarse y después de seis meses, incluso cuando la enfermedad cerebrovascular estaba controlada. El volumen de materia gris en esta área también se redujo significativamente en los pacientes que recibieron oxigenoterapia en comparación con los pacientes que no recibieron oxigenoterapia. Los pacientes con fiebre han reducido significativamente el volumen de materia gris en la circunvolución temporal inferior y media y la circunvolución fusiforme en comparación con los pacientes sin fiebre. Los resultados sugieren que Covid-19 puede afectar el retículo frontal y temporal a través de fiebre o hipoxia.

La reducción de materia gris en la circunvolución anterosuperior, media e intermedia también estuvo presente en pacientes con agitación en comparación con pacientes sin agitación. Esto significa que los cambios en la materia gris en la región frontal del cerebro pueden ser la base de los trastornos del estado de ánimo que suelen aparecer en los pacientes con Covid-19.

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«Las complicaciones neurológicas se documentan cada vez más en los pacientes con Covid-19», dijo. Vince Calhoun, Autor principal del estudio y director de TReNDS. Calhoun es profesor universitario distinguido de psicología en Georgia y ocupa puestos en la Escuela de Ingeniería Eléctrica e Informática de la Universidad Tecnológica de Georgia y en Neurociencia y Psiquiatría en la Universidad Emory. «También se ha demostrado que la materia gris reducida está presente en otros trastornos del estado de ánimo como la esquizofrenia y posiblemente esté relacionada con la forma en que la materia gris afecta la función de las células nerviosas».

Los resultados del estudio demuestran que los cambios en la red frontal y temporal pueden usarse como un marcador vital para determinar un posible diagnóstico 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 grupos de pacientes con Covid-19.

TReNDS es una asociación entre Georgia State, Georgia Tech University y Emory University que se enfoca en mejorar nuestra comprensión del cerebro humano utilizando enfoques analíticos avanzados. El centro hace un uso extensivo de técnicas de intercambio de datos y fusión de datos multimedia, que incluyen aprendizaje profundo, genómica, mapeo cerebral e inteligencia artificial.

Cita: K. Duan, et. Alabama. Las modificaciones del volumen de la sustancia gris anterior y temporal se correlacionan con las medidas clínicas de los ancianos con COVID-19. (Stress Neurobiology, mayo de 2021) https://doi.org/10.1016/j.ynstr.2021.100326

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