Hjernecelleskade høyere hos COVID-19-pasienter enn Alzheimerspasienter

Det er viktig at den nåværende rapporten, publisert online 13. januar i Alzheimers & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association, ble utført over to måneder tidlig i pandemien (mars-mai 2020). Enhver avgjørelse av hvorvidt pasienter med COVID-19 har økt risiko for fremtidig Alzheimers sykdom, eller i stedet blir friske over tid, må avvente resultatene av langtidsstudier.

Ledet av forskere ved NYU Grossman School of Medicine fant den nye studien høyere nivåer av syv markører for hjerneskade (nevrodegenerasjon) hos COVID-19-pasienter med nevrologiske symptomer enn de uten dem, og mye høyere nivåer hos pasienter som døde på sykehus enn i de utskrevet og sendt hjem.

En annen analyse fant at en undergruppe av skademarkørene hos pasienter innlagt på sykehus med COVID-19 på kort sikt var signifikant høyere enn hos pasienter diagnostisert med Alzheimers sykdom, og i ett tilfelle mer enn dobbelt så høye. 

"Våre funn tyder på at pasienter innlagt på sykehus for COVID-19, og spesielt hos de som opplever nevrologiske symptomer under deres akutte infeksjon, kan ha nivåer av hjerneskademarkører som er like høye som eller høyere enn de som sees hos pasienter med Alzheimers sykdom," sier hovedforfatter Jennifer A. Frontera, MD, professor ved avdeling for nevrologi ved NYU Langone Health. 

Studiestruktur/detaljer                                                    

Den nåværende studien identifiserte 251 pasienter som, selv om de var 71 år i gjennomsnitt, ikke hadde noen registreringer eller symptomer på kognitiv svikt eller demens før de ble innlagt på sykehus for COVID-19. Disse pasientene ble deretter delt inn i grupper med og uten nevrologiske symptomer under deres akutte COVID-19-infeksjon, når pasientene enten ble friske og ble skrevet ut, eller døde.

Forskerteamet sammenlignet også, der det var mulig, markørnivåer i COVID-19-gruppen med pasienter i NYU Alzheimers Disease Research Center (ADRC) Clinical Core-kohort, en pågående, langtidsstudie ved NYU Langone Health. Ingen av disse 161 kontrollpasientene (54 kognitivt normale, 54 med mild kognitiv svikt og 53 diagnostisert med Alzheimers sykdom) hadde COVID-19. Hjerneskade ble målt ved hjelp av single molecule array (SIMOA) teknologi, som kan spore blodnivåene av nevrodegenerasjonsmarkører i pikogram (en billiondel av et gram) per milliliter blod (pg/ml), der eldre teknologier ikke kunne.

Tre av studiemarkørene – ubiquitin carboxy-terminal hydrolase L1 (UCHL1), total tau, ptau181 – er kjente mål på død eller deaktivering av nevroner, cellene som gjør det mulig for nervebaner å bære meldinger. Nivåer av neurofilament light chain (NFL) øker med skade på aksoner, forlengelser av nevroner. Glialt fibrillært surt protein (GFAP) er et mål på skade på gliaceller, som støtter nevroner. Amyloid Beta 40 og 42 er proteiner som er kjent for å bygge opp hos pasienter med Alzheimers sykdom. Tidligere studieresultater hevder at total tau og fosforylert-tau-181 (p-tau) også er spesifikke mål for Alzheimers sykdom, men deres rolle i sykdommen er fortsatt et spørsmål om debatt. 

Blodmarkører i COVID-pasientgruppen ble målt i blodserum (den flytende delen av blodet som har blitt laget til å koagulere), mens de i Alzheimers-studien ble målt i plasma (den flytende blodfraksjonen som blir igjen når koagulering forhindres). Av tekniske årsaker betydde forskjellen at NFL-, GFAP- og UCHL1-nivåene kunne sammenlignes mellom COVID-19-gruppen og pasienter i Alzheimers-studien, men total tau, ptau181, Amyloid beta 40 og amyloid beta 42 kunne bare sammenlignes innenfor COVID-19 pasientgruppen (nevrosymptomer eller ikke; død eller utskrivning).

Videre var hovedmålet på nevrologisk skade hos COVID-19-pasienter giftig metabolsk encefalopati, eller TME, med symptomer fra forvirring til koma, og forårsaket under alvorlige infeksjoner av toksiner generert når immunsystemet overreagerer (sepsis), nyrene svikter (uremi) , og oksygentilførselen er kompromittert (hypoksi). Nærmere bestemt var den gjennomsnittlige prosentvise økningen i nivåene av de syv markørene for sykehuspasienter med TME sammenlignet med de uten nevrologiske symptomer (figur 2 i studien) 60.5 prosent. For de samme markørene innen COVID-19-gruppen var gjennomsnittlig prosentvis økning når man sammenligner de som ble utskrevet hjem fra sykehuset med de som døde på sykehuset 124 prosent.

Et sekundært sett med funn kom fra sammenligning av NFL-, GFAP- og UCHL1-nivåer i serumet til COVID-19-pasienter mot nivåer av de samme markørene i plasmaet til ikke-COVID Alzheimer-pasienter (figur 3). NFL var på kort sikt 179 prosent høyere (73.2 mot 26.2 pg/ml) hos COVID-19-pasienter enn hos Alzheimerspasienter. GFAP var 65 prosent høyere (443.5 mot 275.1 pg/ml) hos COVID-19-pasienter enn hos Alzheimer-pasienter, mens UCHL1 var 13 prosent høyere (43 mot 38.1 pg/ml).

"Traumatisk hjerneskade, som også er assosiert med økninger i disse biomarkørene, betyr ikke at en pasient vil utvikle Alzheimers eller relatert demens senere, men øker risikoen for det," sier seniorforfatter Thomas M. Wisniewski, MD. Gerald J. og Dorothy R. Friedman Professor ved Institutt for nevrologi og direktør for Senter for kognitiv nevrologi ved NYU Langone. "Om den typen forhold eksisterer hos de som overlever alvorlig COVID-19 er et spørsmål vi snarest må svare på med kontinuerlig overvåking av disse pasientene."

Sammen med Drs. Frontera og Wisniewski, NYU Langone Health-forfattere inkluderte førsteforfatter Allal Boutajangout, Arjun Masurkarm, Yulin Ge, Alok Vedvyas, Ludovic Debure, Andre Moreira, Ariane Lewis, Joshua Huang, Sujata Thawani, Laura Balcer og Steven Galetta. Også en forfatter var Rebecca Betensky ved New York University School of Global Public Health. Denne studien ble finansiert av et stipend fra National Institute on Aging COVID-19 administrativt tillegg 3P30AG066512-01.