Метаболизм головного мозга у пациентов с COVID-19 по данным мультивоксельной 1H-МРС: проспективное исследование

ВВЕДЕНИЕ: Представители семейства коронавирусов могут воздействовать на центральную нервную систему человека, вызывая различные неврологические осложнения у пациентов с SARS-CoV-2. Перспективной методикой для оценки прогноза стойких неврологических проявлений и осложнений, определения при долгосрочном наблюдении полноты реабилитации пациента представляется протонная магнитно-резонансная спектроскопия (1H-МРС).

ЦЕЛЬ: Изучить изменения профиля метаболитов в веществе головного мозга в сопоставлении с когнитивными нарушениями у больных при COVID-19.

МАТЕРИАЛЫ И  МЕТОДЫ: 68 пациентам с  верифицированным диагнозом COVID-19 и  неврологическими жалобами выполнен диагностический комплекс, включающий психоневрологическую оценку и  МРТ головного мозга, в  том числе многовоксельную 1H-МРС, начиная с первых 2 недель от начала заболевания. 11 пациентам комплексное обследование было выполнено в динамике, спустя 7–8 месяцев от начала заболевания. Критериями исключения была острая грубая неврологическая симптоматика, возраст старше 65 лет, нахождение на ИВЛ, КТ легких III–IV, а также информация о психоневрологических нарушениях в пре-ковидный период. В качестве группы контроля были взяты данные 10 здоровых добровольцев (возраст 30–67 лет) из локальной базы данных, собранной ранее. Статистика: Межгрупповые различия отношений площадей пиков метаболитов, определяемых методом 1H-МРС, оценивались при помощи непараметрического критерия Манна–Уитни с поправкой Бонферрони на множественность сравнений. Значения считались статистически значимыми при р<0,05. РЕЗУЛЬТАТЫ: По данным 1H-МРС у всех пациентов с COVID-19 были выявлены метаболические изменения головного мозга: статистически значимое нарастание показателей mI/Cr в белом и сером веществе и диффузное снижение уровней Cho/Cr в суправентрикулярном белом веществе даже при отсутствии каких-либо изменений на структурной МРТ. ОБСУЖДЕНИЕ: Пациенты были разделены на три подгруппы по степени выраженности неврологических симптомов, возникших с началом коронавирусной инфекции. Наиболее выраженные метаболические изменения были выявлены в группе с тяжелыми неврологическими проявлениями (НП). При динамическом контроле отмечается постепенное восстановление профиля метаболитов, но в нашей выборке в указанные сроки полная нормализация не была достигнута. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Полученные данные свидетельствуют о метаболических изменениях при инфицировании SARS-CoV-2, а также перспективности применения методики 1H-МРС в диагностике неврологических осложнений новой коронавирусной инфекции, включая проявления психоневрологического синдрома, ассоциированного с COVID-19. ><0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ: По данным 1H-МРС у всех пациентов с COVID-19 были выявлены метаболические изменения головного мозга: статистически значимое нарастание показателей mI/Cr в белом и сером веществе и диффузное снижение уровней Cho/Cr в суправентрикулярном белом веществе даже при отсутствии каких-либо изменений на структурной МРТ.

ОБСУЖДЕНИЕ: Пациенты были разделены на три подгруппы по степени выраженности неврологических симптомов, возникших с началом коронавирусной инфекции. Наиболее выраженные метаболические изменения были выявлены в группе с тяжелыми неврологическими проявлениями (НП). При динамическом контроле отмечается постепенное восстановление профиля метаболитов, но в нашей выборке в указанные сроки полная нормализация не была достигнута.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Полученные данные свидетельствуют о метаболических изменениях при инфицировании SARS-CoV-2, а также перспективности применения методики 1H-МРС в диагностике неврологических осложнений новой коронавирусной инфекции, включая проявления психоневрологического синдрома, ассоциированного с COVID-19.

1. Беляков Н.А., Багненко С.Ф., Трофимова Т.Н. и др. Эволюция пандемии COVID-19: монография. СПб.: Балтийский медицинский образовательный центр. 2021. 410 с. [Belyakov N.A., Bagnenko S.F., Trofimova T.N. Evolution of the COVID-19 pandemic: monograph. St. Petersburg: Baltic Medical Education Center, 2021. 410 p. (In Russ.)].

2. Беляков Н.А., Симакина О.Е., Трофимова Т.Н. и др. Динамика пандемии COVID-19 и формирование постковидного периода в России // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2021. Т. 13, № 2. С. 7–19. [Belyakov N.A., Simakina O.E., Trofimova T.N. Dynamics of the COVID-19 pandemic and the formation of the post-COVID period in Russia. HIV infection and immunosuppression, 2021, Vol. 13, No. 2, рр. 7–19 (In Russ.)].

3. Aхmocida D, Palmieri M, Frati A, Santoro A, Pesce A. How SARS-Cov-2 can involve the central nervous system. A systematic analysis of literature of the department of human neurosciences of Sapienza University, Italy // J. Clin. Neurosci. 2020. Vol. 79. Р. 231–236.

4. Karadas O., Ozturk B., Sonkaya A.R. A prospective clinical study of detailed neurological manifestations in patients with COVID-19 // Neurol Sci. 2020. Vol. 41, No. 8. Р. 1991–1995.

5. Roy D., Ghosh R., Dubey S., Dubey M.J., Benito-Leon J., Kanti Ray B. Neurological and Neuropsychiatric Impacts of COVID-19 Pandemic // Can. J. Neurol. Sci. 2021. Vol. 48, No. 1. Р. 9–24.

6. Mao L., Jin H., Wang M., et al. Neurologic Manifestations of Hospitalized Patients With Coronavirus Disease 2019 in Wuhan., China // JAMA Neurol. 2020. Vol. 7, No. 6. Р. 683–690.

7. Acharya A., Kevadiya B.D., Gendelman H.E., Byrareddy S.N. SARS-CoV-2 Infection Leads to Neurological Dysfunction // J. Neuroimmune Pharmacol. 2020. Vol. 15, No. 2. Р. 167–173.

8. Liguori C, Pierantozzi M, Spanetta M, et al. Subjective neurological symptoms frequently occur in patients with SARS-CoV2 infection // Brain Behav Immun. 2020. Vol. 88. Р. 11–16.

9. Hampshirea А., Trendera W., Chamberlainb S.R., Jollya A.E., Grantd J.E., Patricke F., Mazibukoe N., Williamse S.C.R., Barnbye J.M, Hellyera Р., Mehtae M.A. Cognitive deficits in people who have recovered from COVID-19 A. Hampshire et al. Cognitive deficits in people who have recovered from COVID-19 // EClinicalMedicine. 2021. July 22, Vol. 17. Р. 03. https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2021.101044.

10. Davis H.E., Assaf G.S., McCorkel L. et al. Characterizing long COVID in an international cohort: 7 months of symptoms and their impact // EClinicalMedicine. 2021. https://doi.org/10.1016/j.eclinm.2021.101019.

11. Harapan B.N., Yoo H.J. Neurological symptoms, manifestations, and complications associated with severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) and coronavirus disease 19 (COVID-19) // J. Neurol. 2021.

12. Трофимова Т.Н., Андропова П.Л., Савинцева Ж.И., Беляков Н.А. Нейрорадиология в острой фазе коронавирусной инфекции — COVID-19 // ВИЧ-инфекция и иммуносупрессии. 2021. Т. 13, № 2. С. 20–32.

13. Yachou Y., El Idrissi A., Belapasov V., Ait Benali S. Neuroinvasion, neurotropic, and neuroinflammatory events of SARS-CoV-2: understanding the neurological manifestations in COVID-19 patients // Neurol. Sci. 2020. Vol. 41, No. 10. Р. 2657–2669.

14. The Lancet N. Long COVID: understanding the neurological effects // Lancet Neurol. 2021. Vol. 20, No. 4. Р. 247.

15. Douaud G., Lee S., Alfaro-Almagro F. еt al. Brain imaging before and after COVID-19 in UK Biobank this version posted June 15, 2021. https://doi.org/10.1101/2021.06.11.21258690doi: medRxiv preprint.

16. Halpin S, O’Connor R, Sivan M. Long COVID and chronic COVID syndromes // J. Med. Virol. 2021. Vol. 93, No. 3. Р. 1242–1243.

17. Chougar L., Shor N., Weiss N., et al. Retrospective Observational Study of Brain MRI Findings in Patients with Acute SARS-CoV-2 Infection and Neurologic Manifestations // Radiology. 2020. Vol. 297, No. 3. E313-E323.

18. Baig A.M., Khaleeq A., Ali U., Syeda H. Evidence of the COVID-19 Virus Targeting the CNS: Tissue Distribution, Host-Virus Interaction, and Proposed Neurotropic Mechanisms // ACS Chem. Neurosci. 2020. Vol. 11, No. 7. Р. 995–998.

19. Богдан А.А., Хоменко Ю.Г., Катаева Г.В., Трофимова Т.Н. Принципы группировки данных при оценке результатов многовоксельного спектроскопического исследования головного мозга // Лучевая диагностика и терапия. 2016. № 4 (7). С. 15–19.

20. Asadi-Pooya A.A., Simani L. Central nervous system manifestations of COVID-19: A systematic review // J. Neurol Sci. 2020. Vol. 413. 116832.

21. Niazkar H.R., Zibaee B., Nasimi A., Bahri N. The neurological manifestations of COVID-19: a review article // Neurol Sci. 2020. Vol. 41, No. 7. Р. 1667–1671.

22. Solana E., Martinez-Heras E., Martinez-Lapiscina E.H. et al. Magnetic resonance markers of tissue damage related to connectivity disruption in multiple sclerosis // Neuroimage Clin. 2018. Vol. 20. Р. 161–168.

23. Simone IL, Tortorella C, Federico F, et al. Axonal damage in multiple sclerosis plaques: a combined magnetic resonance imaging and 1H-magnetic resonance spectroscopy study // J. Neurol Sci. 2001. Vol. 182, No. 2. Р. 143–150.

24. Rapalino O., Weerasekera A., Moum S.J. et al. Brain MR Spectroscopic Findings in 3 Consecutive Patients with COVID-19: Preliminary Observations // AJNR Am. J. Neuroradiol. 2021. Vol. 42, No. 1. Р. 37–41.

25. Богдан А.А., Ильвес А.Г., Катаева Г.В., Прахова Л.Н., Трофимова Т.Н., Столяров И.Д. Особенности регионарного метаболизма в головном мозге при ремиттирующем и вторично-прогрессирующем типах течения рассеянного склероза // Журнал неврологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. 2015. Т. 115, № 8–2. С. 14–17. [Bogdan A.A., Ilves A.G., Kataeva G.V., Prakhova L.N., Trofimova T.N., Stolyarov I.D. Features of regional metabolism in the brain in relapsing and secondary progressive types of multiple sclerosis. Journal of Neurology and Psychiatry. S. S. Korsakov, 2015, Vol. 115, No. 8–2. pp. 14–17 (In Russ.)].

26. Трофимова Т.Н., Беляков Н.А., Рассохин В.В. Радиология и ВИЧ-инфекция. СПб.: Балтийский медицинский образовательный центр, 2017. 352 с. [Trofimova T.N., Belyakov N.A., Rassokhin V.V. Radiology and HIV infection. St. Petersburg: Baltic Medical Education Center, 2017. 352 p. (In Russ.)].