Microvasculair hersenletsel werd gezien bij COVID-19 patiënten die overleden, maar er werd geen bewijs gevonden van een directe virale aanval op de hersenen, zo bleek uit een pathologisch rapport.

Schade veroorzaakt door dunner wordende en lekkende bloedvaten in de hersenen verscheen consistent op MRI met hoge resolutie, maar er waren geen tekenen van SARS-CoV-2-infectie in weefselmonsters, meldde Avindra Nath, MD, klinisch directeur van het National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS), en co-auteurs in een brief in New England Journal of Medicine.

“We ontdekten dat er veel foci van kleine bloedvatbeschadigingen waren van waaruit er lekkage was van bloedproducten in het hersenweefsel,” zei Nath. “De oorzaak hiervan was niet duidelijk, maar is hoogstwaarschijnlijk te wijten aan schade van de immuuncellen of lymfocyten. We vonden enkele lymfocyten gehecht aan de endotheelcellen in de bloedvaten en in de perivasculaire regio’s,” vertelde hij MedPage Today.

“De ontstekingsreactie is de sleutel tot de neuropathogenese van dit syndroom, omdat we geen virus in de hersenen konden vinden,” voegde Nath eraan toe. “De studie heeft mogelijk belangrijke implicaties voor langdurige schade aan verschillende structuren in de hersenen, met name de bulbus olfactorius en de hersenstam.”

Andere onderzoekers hebben SARS-CoV-2 RNA en eiwit gevonden in de hersenen en nasopharynx van patiënten die overleden met COVID-19, met de hoogste niveaus van viraal RNA gevonden in het olfactorische slijmvlies.

In deze studie keken Nath en collega’s naar hersenweefselmonsters van COVID-19-patiënten — 16 gevallen van het bureau van de hoofdarts van New York City en drie van de Universiteit van Iowa in Iowa City — die overleden tussen maart en juli 2020. Hun analyse omvatte 11,7T MRI-beelden van 13 patiënten met resoluties van 25 μm voor de bulbus olfactorius en 100 μm voor de hersenen, plus conventionele histopathologische hersenonderzoeken van 18 patiënten.

De leeftijd varieerde van 5 tot 73, met een mediaan van 50. Veertien patiënten hadden chronische ziekten, waaronder diabetes en hypertensie, en 11 waren dood aangetroffen of waren plotseling overleden. Van 16 patiënten met beschikbare medische voorgeschiedenis, had één delier, vijf hadden milde respiratoire symptomen, vier hadden acuut respiratoir distress syndroom, twee hadden longembolie, en symptomen waren onbekend in drie.

Magnetische resonantiemicroscopie toonde punctate hyperintensiteiten die gebieden van microvasculair letsel en fibrinogeenlekkage vertegenwoordigden in negen patiënten die correleerden met histopathologisch onderzoek, dat dunner worden van de basale lamina van endotheelcellen toonde.

In tegenstelling daarmee kwamen punctate hypointensiteiten in 10 patiënten overeen met overbelaste bloedvaten met gebieden van fibrinogeenlekkage en “relatief intacte vasculatuur,” zeiden de onderzoekers. Ze observeerden ook minimale perivasculaire ontsteking maar geen vasculaire occlusie, consistent met andere studies.

Perivasculair-geactiveerde microglia, macrofaaginfiltraten, en hypertrofische astrocyten werden gezien bij 13 patiënten. Bij acht patiënten werden T-cellen waargenomen in perivasculaire ruimten en in lumina grenzend aan endotheelcellen.

“We waren compleet verrast,” zei Nath. “Oorspronkelijk verwachtten we schade te zien die wordt veroorzaakt door een gebrek aan zuurstof. In plaats daarvan zagen we multifocale gebieden van schade die gewoonlijk wordt geassocieerd met beroerte en neuro-inflammatoire ziekte.”

SARS-CoV-2 werd niet gedetecteerd in hersenweefsel, maar het is mogelijk dat het virus was gewist tegen de tijd van overlijden of dat het aantal virale kopieën lager was dan het niveau van detectie door de gebruikte assays, merkten de onderzoekers op.

Tot nu toe suggereren de bevindingen dat de schade niet werd veroorzaakt door directe herseninfectie, merkte Nath op. Met beperkte klinische informatie beschikbaar in deze studie, kunnen geen conclusies worden getrokken over hoe deze bevindingen verband houden met neurologische kenmerken van COVID-19.

Maar studies zijn aan de gang om “de inflammatoire infiltraten en het patroon van neuronale schade in het autopsiemateriaal verder te karakteriseren,” zei Nath. Bovendien bestuderen NINDS-onderzoekers een cohort van COVID-19-patiënten met neurologische sequelae om te bepalen of zij ook microvasculaire schade hebben en of ontstekingsinfiltraten verband houden met aanhoudende neurologische symptomen.

volgen