9 Maggio 2022 di SARA MOHAMMAD (PENSIERO SCIENTIFICO EDITORE)
Siamo abituati a pensare a Covid-19 come a una malattia del sistema respiratorio, ma già nei primi mesi della pandemia medici e ricercatori si sono accorti che le infezioni causate da SARS-CoV-2 possono associarsi, in una percentuale bassa ma significativa di pazienti, a disturbi anche di tipo neurologico. Una rapida revisione degli studi pubblicati alla fine di maggio 2020 su Covid-19 e sistema nervoso elencava, fra i sintomi osservati fino ad allora, perdita del gusto e dell’olfatto, stato di coscienza alterato, convulsioni, agitazione psicomotoria, paralisi flaccida acuta e altri segnali clinici indicativi di un’infiammazione o di una lesione al cervello.
Dottore, i pazienti che hanno avuto danni al sistema nervoso avevano contratto l’infezione in forma grave?
Anche se le complicazioni a carico del sistema nervoso erano state osservate inizialmente nei casi più gravi (il primo a dimostrarlo fu lo studio cinese che aveva seguito 214 pazienti ricoverati fra gennaio e febbraio 2020 allo Union Hospital di Wuhan), gli autori della revisione avevano notato che nei sintomi di Covid-19 più comuni – che potevano manifestarsi anche nelle infezioni asintomatiche – rientravano proprio due disturbi neurologici, cioè la perdita del gusto e dell’olfatto. Un aspetto, ora lo sappiamo, caratteristico di questa malattia, ma che due anni fa stavamo iniziando a conoscere.
Quindi, gli effetti di Covid-19 sul sistema nervoso possono verificarsi anche nelle forme leggere dell’infezione?
Capire se SARS-CoV-2 avesse conseguenze sul sistema nervoso anche nei pazienti con sintomi leggeri o con pochi sintomi (paucisintomatici) o del tutto asintomatici non è stato facile, perché molti degli studi iniziali si sono concentrati sui pazienti ospedalizzati. Ma uno studio pubblicato di recente su Nature ha dimostrato che cambiamenti nella struttura e nelle funzioni del cervello potrebbero verificarsi anche in seguito a una forma lieve di Covid-19.
Come abbiamo capito che il Covid lieve può causare disturbi cognitivi?
Si tratta di uno studio inglese che ha analizzato le scansioni cerebrali di circa quattrocento persone prima e dopo essere risultate positive a Covid-19 e le ha confrontate con quelle di un gruppo di partecipanti alla ricerca che non avevano mai contratto la malattia. L’analisi ha rivelato che le tracce dell’infezione si osservavano principalmente a carico delle aree del cervello coinvolte nella percezione olfattiva e nella memoria, in cui lo spessore della corteccia (lo strato più esterno del cervello) risultava diminuito di un valore compreso fra lo 0.2% e il 2%. Il dato interessante è che, anche dopo aver escluso dall’analisi chi era stato ricoverato in ospedale durante l’infezione, si continuava a osservare un calo modesto ma significativo della quantità di materia grigia e di alcune prestazioni cognitive nel gruppo dei positivi a Covid-19.
Queste conclusioni sono valide per chiunque abbia avuto Covid-19 con pochi o nessun sintomo?
Naturalmente no. Le percentuali calcolate dai ricercatori sono il risultato di una media: non tutti i componenti del gruppo Covid-19 mostravano una diminuzione dello spessore della corteccia del 2% e in qualche caso non si osservavano cambiamenti. I partecipanti, inoltre, avevano un’età compresa fra 51 e 81 anni e si erano ammalati fra marzo 2020 e aprile 2021, perciò non possiamo sapere se questi risultati siano generalizzabili anche a persone più giovani o a chi è stato contagiato dalla variante Omicron. Però, è possibile che i cambiamenti descritti su Nature aiuteranno a spiegare come mai alcune persone continuano a soffrire di sintomi neurologici anche molto tempo dopo che il loro organismo ha debellato l’infezione.
Dottore, perché alcune persone sviluppano sintomi neurologici?
Secondo alcuni ricercatori, la preesistenza di un disturbo neurologico potrebbe aumentare il rischio di problemi al sistema nervoso durante o in seguito all’infezione da SARS-CoV-2. Ma ad aver sperimentato la perdita del gusto e dell’olfatto sono anche persone giovani e in buona salute. In questo caso è ancora poco chiaro quali fattori predispongano alcune persone più di altre ad avere sintomi neurologici a causa di SARS-CoV-2, anche se i ricercatori sperano di trovare delle risposte studiando i meccanismi con cui il virus attacca il sistema nervoso.
Le ipotesi in ballo sono due. Da una parte si ritiene che SARS-CoV-2 raggiunga il cervello e le altre componenti del sistema nervoso centrale passando attraverso i neuroni del sistema nervoso periferico, come quelli che formano il nervo olfattivo: questo potrebbe spiegare come mai la perdita dell’olfatto sia uno dei sintomi più comuni. Una volta all’interno del cervello, il virus si concentrerebbe in aree ben precise, come il tronco encefalico (che regola la respirazione e altre funzioni chiave per la sopravvivenza) e il cervelletto, danneggiando sia i neuroni sia le cellule che formano il microcircolo cerebrale.
Ma l’analisi di campioni di tessuto nervoso, provenienti da pazienti deceduti, e di campioni di liquido cerebrospinale, prelevato da pazienti vivi, rafforza in realtà un’altra ipotesi, quella secondo cui i danni al sistema nervoso sarebbero una conseguenza della risposta immunitaria contro il virus. In questi campioni si rileva una concentrazione elevata non tanto di proteine o particelle di RNA virale (che anzi risultano scarse), quanto di alcuni marcatori biologici rilasciati dalle cellule immunitarie durante un’infezione. I danni di Covid-19 al sistema nervoso potrebbero dunque essere la conseguenza dei processi infiammatori scatenati dall’attivazione del sistema immunitario, una teoria che anche un recentissimo studio, realizzato analizzando campioni di tessuto olfattivo di pazienti deceduti, sembra avvalorare.
Autore: Sara Mohammad (Pensiero Scientifico Editore)
Sara Mohammad ha conseguito un master in Comunicazione della Scienza presso la Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati (SISSA) di Trieste. Si occupa principalmente di ricerca, neuroscienze e salute mentale. Scrive su MIND, LeScienze, Rivista Micron, Il Tascabile, e collabora con Mondadori Education e Il Pensiero Scientifico Editore. Oltre a lavorare nell’ambito della comunicazione scientifica, insegna scienze alle scuole superiori.
NEUROLOGY NEUROLOGIA
How COVID-19 Affects the Nervous System – Come il COVID19 infetta il Sistema Nervoso
May 8, 2020: FOR IMMEDIATE RELEASE
As COVID-19 spreads throughout the country, much attention has been paid to the devastating effects of the virus on the lungs. But doctors are learning about how the virus may affect other organs, including the brain.
Some patients with COVID-19 have had neurological symptoms, including headache, loss of sense of smell and taste, hallucinations, vivid dreams, meningitis, and even seizures or stroke.
Neurologists Elyse Singer, MD and David Liebeskind, MD, explain what is known – and not yet known – about the neurologic complications of COVID-19.
Dr. Singer is the director of the Neuro-Infectious Diseases Program at UCLA, as well as the founder of the National Neurological AIDS Bank. Dr. Liebeskind is director of the UCLA Stroke Center.
Mentre il COVID-19 si diffonde in tutto il paese, è stata prestata molta attenzione agli effetti devastanti del virus sui polmoni. Ma i medici stanno imparando come il virus può colpire altri organi, compreso il cervello. Alcuni pazienti con COVID-19 hanno avuto sintomi neurologici, tra cui mal di testa, perdita dell'olfatto e del gusto, allucinazioni, sogni vividi, meningite e persino convulsioni o ictus. I neurologi Elyse Singer, MD e David Liebeskind, MD, spiegano ciò che è noto - e non ancora noto - sulle complicanze neurologiche di COVID-19. Il Dr. Singer è il direttore del Programma Malattie Neuro-Infettive presso l'UCLA, nonché il fondatore della National Neurological AIDS Bank. Il dottor Liebeskind è direttore dell'UCLA Stroke Center.
Is there evidence that this virus can infect the brain and nervous system?
Ci sono prove che questo virus possa infettare il cervello e il sistema nervoso?
Dr. Singer: Yes. Reports are beginning to trickle in of patients who have had strokes, brain swelling, seizures and other neurological problems, but it is not certain that this is a direct effect of the virus. We know that this type of coronavirus can invade the brain and cause disease. For many respiratory coronaviruses, that’s uncommon. However, this particular virus is closely related to the SARS virus, which has been found in the nervous system.
Dott. Singer: Sì. Stanno cominciando ad arrivare segnalazioni di pazienti che hanno avuto ictus, gonfiore cerebrale, convulsioni e altri problemi neurologici, ma non è certo che questo sia un effetto diretto del virus. Sappiamo che questo tipo di coronavirus può invadere il cervello e causare malattie. Per molti coronavirus respiratori, questo è raro. Tuttavia, questo particolare virus è strettamente correlato al virus della SARS, che è stato trovato nel sistema nervoso.
Dr. Liebeskind: In terms of direct neurological involvement, the best way to think about this is in terms of what path the virus can take to get into the nervous system. The lack of smell and taste that occurs early on has been linked to invasion of the olfactory bulb, the part of the brain that processes smell, and that may be a way the virus can directly penetrate and get into the nervous system.
Dr. Liebeskind: In termini di coinvolgimento neurologico diretto, il modo migliore per pensarci è in termini di quale percorso può prendere il virus per entrare nel sistema nervoso. La mancanza di odore e gusto che si verifica nella fase iniziale è stata collegata all'invasione del bulbo olfattivo, la parte del cervello che elabora l'olfatto, e questo potrebbe essere un modo in cui il virus può penetrare direttamente e entrare nel sistema nervoso.
If a person experiences loss of smell or taste, does that mean the virus has infected their nerve cells?
Se una persona sperimenta la perdita dell'olfatto o del gusto, significa che il virus ha infettato le sue cellule nervose?
Dr. Singer: Loss of smell and loss of taste is turning out to be a very common early symptom of COVID-19. Experience with previous coronaviruses indicates they can easily infect the nasal epithelium, the lining of the nose and mouth. These tissues are very rich with something called the ACE2 receptor, which is what the virus binds to in order to infect the cell.
In studies of animals with this virus, and in humans with other coronaviruses, researchers have been able to demonstrate that the virus can infect the olfactory nerve, which goes from the nose into the brain. That might be one way that it gets into the brain. It doesn’t necessarily mean you’ll get a horrible brain infection, because you have an immune system in your brain.
I’ve actually talked to physicians who had COVID-19, and they weren’t that sick, but their first symptom was loss of taste and smell, and it preceded the other symptoms by a number of days.
Dr. Singer: La perdita dell'olfatto e del gusto si sta rivelando un sintomo precoce molto comune di COVID-19. L'esperienza con i precedenti coronavirus indica che possono facilmente infettare l'epitelio nasale, il rivestimento del naso e della bocca. Questi tessuti sono molto ricchi di qualcosa chiamato recettore ACE2, che è ciò a cui il virus si lega per infettare la cellula. Negli studi sugli animali con questo virus e sugli esseri umani con altri coronavirus, i ricercatori sono stati in grado di dimostrare che il virus può infettare il nervo olfattivo, che va dal naso al cervello. Potrebbe essere un modo per entrare nel cervello. Non significa necessariamente che avrai un'orribile infezione cerebrale, perché hai un sistema immunitario nel cervello. In realtà ho parlato con medici che avevano il COVID-19 e non erano così malati, ma il loro primo sintomo è stato la perdita del gusto e dell'olfatto, che ha preceduto gli altri sintomi di un certo numero di giorni.
Could people who have mild cases of COVID-19 and recover go on to develop neurological complications later?
Le persone che hanno casi lievi di COVID-19 e si riprendono potrebbero sviluppare complicanze neurologiche in seguito?
Dr. Liebeskind: That is a scenario that does exist with some viral disorders, and we don’t know yet how this coronavirus is likely to behave. One thing I predict we’ll hear more about in the next two or three weeks, there are some reports that have come out in the last several days of significant effects on the central nervous system, in terms of hallucinations, or wild dreams, or other alterations in mental status. Such symptoms don’t evolve from nothing, but the question is, does that represent infection of the CNS, or secondary involvement somehow? The initial focus was on breathing and respiratory complications, and it’s taken a couple months, but people are starting to delve into secondary impacts, either neurological complications or how it affects patients with neurologic disorders.
Dr. Singer: I think it’s too early to say, and I certainly hope it’s not the case. There is another issue, which is the extreme stress that COVID-19 places on the person’s psychological behavior. Many people who have COVID-19 become extremely anxious, and if they have to be hospitalized and put on a respirator, this is an incredibly stressful and frightening experience. There is likely going to be some element of PTSD in COVID-19 survivors after going through the ventilator experience.
Dr. Liebeskind: Questo è uno scenario che esiste con alcuni disturbi virali e non sappiamo ancora come si comporterà questo coronavirus. Una cosa di cui prevedo sentiremo di più nelle prossime due o tre settimane, ci sono alcuni rapporti che sono emersi negli ultimi giorni di effetti significativi sul sistema nervoso centrale, in termini di allucinazioni, o sogni folli, o altre alterazioni dello stato mentale. Tali sintomi non si evolvono dal nulla, ma la domanda è: rappresenta un'infezione del SNC o un coinvolgimento secondario in qualche modo? L'attenzione iniziale era sulla respirazione e sulle complicanze respiratorie, e ci sono voluti un paio di mesi, ma le persone stanno iniziando ad approfondire gli impatti secondari, le complicanze neurologiche o il modo in cui colpisce i pazienti con disturbi neurologici. Dr. Singer: Penso che sia troppo presto per dirlo, e certamente spero che non sia così. C'è un altro problema, che è l'estremo stress che COVID-19 pone sul comportamento psicologico della persona. Molte persone che hanno il COVID-19 diventano estremamente ansiose e se devono essere ricoverate in ospedale e indossare un respiratore, questa è un'esperienza incredibilmente stressante e spaventosa. Probabilmente ci sarà qualche elemento di PTSD nei sopravvissuti a COVID-19 dopo aver attraversato l'esperienza del ventilatore.
What role does inflammation play in how COVID-19 affects the brain?
Che ruolo gioca l'infiammazione nel modo in cui il COVID-19 colpisce il cervello?
Dr. Singer: In almost every neurodegenerative disease, there is a role for inflammation in the brain and in general, inflammation makes things worse. In COVID-19, people get something called a cytokine storm, where their body pours out inflammatory chemicals in an attempt to rid itself of the virus. However, these chemicals can have long-term effects on the body, and probably on the brain as well. Because of the intense systemic inflammation, which can cause many organs to fail, there’s also the possibility that some of the neurological problems are due to other occurrences in the body, such as a drop in blood pressure, sepsis, fever and abnormal coagulation of the blood, which could lead to stroke.
Dr. Singer: In quasi tutte le malattie neurodegenerative, c'è un ruolo per l'infiammazione nel cervello e, in generale, l'infiammazione peggiora le cose. In COVID-19, le persone ricevono qualcosa chiamato tempesta di citochine, in cui il loro corpo riversa sostanze chimiche infiammatorie nel tentativo di liberarsi del virus. Tuttavia, queste sostanze chimiche possono avere effetti a lungo termine sul corpo e probabilmente anche sul cervello. A causa dell'intensa infiammazione sistemica, che può causare il collasso di molti organi, c'è anche la possibilità che alcuni dei problemi neurologici siano dovuti ad altri eventi nel corpo, come un calo della pressione sanguigna, sepsi, febbre e coagulazione anomala del sangue, che potrebbe causare un ictus.
Are there other ways that COVID-19 can cause neurological damage?
Ci sono altri modi in cui il COVID-19 può causare danni neurologici?
Dr. Liebeskind: The other very unusual impact of COVID-19 is nature of the stroke cases that we’re seeing. There appears to be a clear link with a clotting disorder that will increase the tendency to have blood clots form in the larger vessels, and cause stroke in relatively younger patients than we would normally expect. This has been suggested from cases in Italy, New York, and other locations. In some severe cases you see clotting in the blood vessels of the heart and lungs, and they’ve tried treating that with blood thinners. Experience has been limited, because their attempted use has been in the most severe cases, who have a high mortality rate, so it’s hard to determine whether these medications are working or not.
Dr. Liebeskind: L'altro impatto molto insolito di COVID-19 è la natura dei casi di ictus che stiamo vedendo. Sembra esserci un chiaro legame con un disturbo della coagulazione che aumenterà la tendenza alla formazione di coaguli di sangue nei vasi più grandi e causerà ictus in pazienti relativamente più giovani di quanto normalmente ci aspetteremmo. Ciò è stato suggerito da casi in Italia, a New York e in altri luoghi. In alcuni casi gravi si vede la coagulazione nei vasi sanguigni del cuore e dei polmoni, e hanno provato a trattarla con fluidificanti del sangue. L'esperienza è stata limitata, perché il loro tentativo di utilizzo è stato nei casi più gravi, che hanno un alto tasso di mortalità, quindi è difficile determinare se questi farmaci funzionano o meno.
Are patients with existing neurological disorders at increased risk of complications from COVID-19?
I pazienti con disturbi neurologici esistenti sono a maggior rischio di complicanze da COVID-19?
Dr. Singer: We don’t know, but I would be very concerned about that. Obviously, people with severe cardiovascular or cerebrovascular disease would be at higher risk of stroke than other patients. Many people with neurologic diseases, such as multiple sclerosis, are on treatment that suppresses the immune system, and we don’t know how that is going to interact with a COVID-19 infection. If you go to a neurology clinic right now, something like 10-20% of our patients are immunosuppressed, because they have an inflammatory disease. We give them a medicine to get rid of their inflammation, but that also gets rid of their natural protective mechanisms against viruses and bacteria.
Dr. Liebeskind: It’s quite complex, because a lot of neurological disorders may limit one’s ability to either communicate or to walk or to function normally. That may predispose those individuals to infection. That is a great concern. In general, individuals with neurologic disorders often are seen to be more severely affected, and therefore the benefit of interventions may not be that great. That’s a bias we have to avoid as much as possible.
Dr. Singer: Non lo sappiamo, ma sarei molto preoccupato per questo. Ovviamente, le persone con gravi malattie cardiovascolari o cerebrovascolari sarebbero a maggior rischio di ictus rispetto ad altri pazienti. Molte persone con malattie neurologiche, come la sclerosi multipla, sono in trattamento che sopprime il sistema immunitario e non sappiamo come questo interagirà con un'infezione da COVID-19. Se vai in una clinica neurologica in questo momento, qualcosa come il 10-20% dei nostri pazienti è immunodepresso, perché ha una malattia infiammatoria. Diamo loro una medicina per eliminare la loro infiammazione, ma che elimina anche i loro meccanismi protettivi naturali contro virus e batteri. Dr. Liebeskind: È piuttosto complesso, perché molti disturbi neurologici possono limitare la capacità di comunicare, camminare o funzionare normalmente. Ciò può predisporre quegli individui all'infezione. Questa è una grande preoccupazione. In generale, gli individui con disturbi neurologici spesso sono considerati più gravemente colpiti, e quindi il beneficio degli interventi potrebbe non essere così grande. Questo è un pregiudizio che dobbiamo evitare il più possibile.
What kind of research is going on now on this problem?
Che tipo di ricerca è in corso ora su questo problema?
Dr. Singer: Obviously, this is a very interesting area, and I think that it’s getting a lot of people in neurology engaged. Unlike other health problems, it’s affecting everybody. There are people in our department doing niche research, and basic science research, who are rather removed from taking care of sick humans in a clinic, that are jumping into this because it’s affecting their lives. I see a tremendous amount of motivation for people to get engaged with trying to solve this problem.
Dr. Liebeskind: Every single center is looking at their data on strokes during this period as it relates to a similar period from a year ago, to see how it’s impacting not just the volume of stroke patients they see but also the nature of the stroke patients and the care they’ve been given. In the coming weeks and months, there’s going to be a lot of data reported on that.
I think that some of the most strategic research is going to revolve indirectly around the pandemic, and that’s going to be around the use of telemedicine. Is it simply easier and more effective, and more appreciated by patients, to be seen in telemedicine? I think the answer will be yes, but proving it will be a big battle. The question will arise, do we return to the way we used to do things, or do we stay with new normal? Those are societal questions that relate to public health and health care delivery on a larger scale. There are positive and creative and productive side effects of this pandemic, and I would say that the maturation and graduation of telemedicine during this period, I applaud, and I would recognize as a significant achievement and a productive step forward.
Dr. Singer: Ovviamente, questa è un'area molto interessante e penso che stia coinvolgendo molte persone in neurologia. A differenza di altri problemi di salute, colpisce tutti. Ci sono persone nel nostro dipartimento che fanno ricerche di nicchia e ricerche scientifiche di base, che sono piuttosto lontane dal prendersi cura di persone malate in una clinica, che si stanno tuffando in questo perché sta influenzando le loro vite. Vedo un'enorme quantità di motivazione per le persone a impegnarsi nel tentativo di risolvere questo problema. Dr. Liebeskind: Ogni singolo centro sta esaminando i propri dati sugli ictus durante questo periodo in relazione a un periodo simile di un anno fa, per vedere come influisce non solo sul volume di pazienti con ictus che vedono, ma anche sulla natura dell'ictus pazienti e le cure che hanno ricevuto. Nelle prossime settimane e mesi, ci saranno molti dati riportati al riguardo. Penso che alcune delle ricerche più strategiche ruoteranno indirettamente attorno alla pandemia, e riguarderanno l'uso della telemedicina. È semplicemente più facile, più efficace e più apprezzato dai pazienti farsi vedere in telemedicina? Penso che la risposta sarà sì, ma dimostrarlo sarà una grande battaglia. Sorgerà la domanda, torniamo al modo in cui facevamo le cose o rimaniamo con la nuova normalità? Queste sono questioni sociali che riguardano la salute pubblica e l'erogazione di assistenza sanitaria su scala più ampia. Ci sono effetti collaterali positivi, creativi e produttivi di questa pandemia, e direi che la maturazione e la laurea della telemedicina durante questo periodo, applaudo e riconoscerei come un risultato significativo e un passo avanti produttivo.
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