Mikrovaskulær hjerneskade blev set hos COVID-19-patienter, der døde, men der blev ikke fundet tegn på et direkte virusangreb på hjernen, viste en patologirapport.

Skader forårsaget af udtynding og utætte hjerneblodkar viste sig konsekvent på højopløsnings-MRI, men der var ingen tegn på SARS-CoV-2-infektion i vævsprøver, rapporterede Avindra Nath, MD, klinisk leder af National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), og medforfattere i et brev i New England Journal of Medicine.

“Vi fandt, at der var mange foci af små blodkarskader, hvorfra der var lækage af blodprodukter ind i hjernevævet”, sagde Nath. “Årsagen til dette var ikke klar, men skyldes højst sandsynligt skader fra immunceller eller lymfocytter. Vi fandt nogle lymfocytter, der var knyttet til endothelcellerne i blodkarrene og i de perivaskulære områder,” sagde han til MedPage Today.

“Den inflammatoriske reaktion er nøglen til neuropatogenese af dette syndrom, da vi ikke kunne finde virus i hjernen,” tilføjede Nath. “Undersøgelsen har potentielt vigtige konsekvenser for langtidsskader på flere strukturer i hjernen, især olfaktorisk pære og hjernestammen.”

Andre forskere har fundet SARS-CoV-2 RNA og protein i hjernen og nasopharynx hos patienter, der døde med COVID-19, med de højeste niveauer af viralt RNA fundet i den olfaktoriske slimhinde.

I denne undersøgelse undersøgte Nath og kolleger hjernevævsprøver af COVID-19-patienter — 16 tilfælde fra New York Citys retsmedicinske kontor og tre fra University of Iowa i Iowa City — som døde mellem marts og juli 2020. Deres analyse omfattede 11,7T MRI-billeder af 13 patienter med opløsninger på 25 μm for olfaktoriske bulb og 100 μm for hjernen plus konventionelle histopatologiske hjerneundersøgelser af 18 patienter.

Alderen varierede fra 5 til 73 år med en median på 50 år. Fjorten patienter havde kroniske sygdomme, herunder diabetes og hypertension, og 11 var blevet fundet døde eller var pludseligt døde. Af 16 patienter med tilgængelige sygehistorier havde én delirium, fem havde milde respiratoriske symptomer, fire havde akut respiratorisk distress syndrom, to havde lungeemboli, og symptomerne var ukendte hos tre patienter.

Magnetisk resonansmikroskopi viste punktvise hyperintensiteter, der repræsenterede områder med mikrovaskulær skade og fibrinogenlækage hos ni patienter, der korrelerede med histopatologisk undersøgelse, som viste udtynding af endothelcellernes basallamina.

I modsætning hertil svarede punktvise hypointensiteter hos 10 patienter til overbelastede blodkar med områder med fibrinogenlækage og “relativt intakt vaskulatur”, sagde forskerne. De observerede også minimal perivaskulær inflammation, men ingen vaskulær okklusion, hvilket er i overensstemmelse med andre undersøgelser.

Perivaskulært aktiverede mikroglia, makrofaginfiltrater og hypertrofiske astrocytter blev set hos 13 patienter. Hos otte patienter blev der observeret T-celler i perivaskulære rum og i lumener, der støder op til endothelceller.

“Vi var fuldstændig overraskede,” sagde Nath. “Oprindeligt forventede vi at se skader, der er forårsaget af iltmangel. I stedet så vi multifokale områder med skader, der normalt er forbundet med slagtilfælde og neuroinflammatorisk sygdom.”

SARS-CoV-2 blev ikke påvist i hjernevæv, men det er muligt, at viruset blev renset på dødstidspunktet, eller at antallet af virale kopier var under detektionsniveauet i de anvendte analyser, bemærkede forskerne.

Så vidt tyder resultaterne på, at skaden ikke blev forårsaget af direkte hjerneinfektion, bemærkede Nath. Med begrænsede kliniske oplysninger til rådighed i denne undersøgelse kan der ikke drages nogen konklusioner om, hvordan disse fund relaterer til neurologiske træk ved COVID-19.

Men der er undersøgelser i gang for “yderligere at karakterisere de inflammatoriske infiltrater og mønsteret af neuronal skade i obduktionsmaterialet”, sagde Nath. Desuden undersøger NINDS-forskere en kohorte af COVID-19-patienter med neurologiske følgevirkninger for at fastslå, om de også har mikrovaskulær skade, og om inflammatoriske infiltrater er forbundet med vedvarende neurologiske symptomer.