Un nuovo studio di imaging cerebrale rileva che i partecipanti che avevano anche un lieve COVID-19 hanno mostrato una riduzione media delle dimensioni dell'intero cervello. Kirstypargeter/iStock tramite Getty Images Plus
I ricercatori hanno costantemente raccolto importanti informazioni sugli effetti di COVID-19 sul corpo e sul cervello. A due anni dall'inizio della pandemia, questi risultati stanno sollevando preoccupazioni sugli impatti a lungo termine che il coronavirus potrebbe avere sui processi biologici come l'invecchiamento.
Come un neuroscienziato cognitivo, mi sono concentrato la mia ricerca passata sulla comprensione di come i normali cambiamenti cerebrali legati all'invecchiamento influenzino la capacità delle persone di pensare e muoversi, in particolare nella mezza età e oltre.
Ma quando sono arrivate prove che dimostrano che COVID-19 potrebbe influenzare il corpo e il cervello per mesi dopo l'infezione, il mio team di ricerca ha spostato parte della sua attenzione per capire meglio come la malattia potesse influenzare il naturale processo di invecchiamento. Ciò è stato motivato in gran parte dal nuovo avvincente lavoro del Regno Unito che studia l'impatto del COVID-19 sul cervello umano.
Osservando la risposta del cervello a COVID-19
In un ampio studio pubblicato sulla rivista Nature il 7 marzo 2022, un team di ricercatori nel Regno Unito ha studiato i cambiamenti cerebrali nelle persone di età compresa tra 51 e 81 anni che aveva sperimentato il COVID-19. Questo lavoro fornisce nuove importanti informazioni sull'impatto di COVID-19 sul cervello umano.
Nello studio, i ricercatori hanno fatto affidamento su un database chiamato the Biobanca britannica, che contiene dati di imaging cerebrale di oltre 45,000 persone nel Regno Unito che risale al 2014. Ciò significa che c'erano dati di base e immagini del cervello di tutte quelle persone da prima della pandemia.
Il team di ricerca ha confrontato le persone che avevano sperimentato COVID-19 con partecipanti che non l'avevano fatto, abbinando attentamente i gruppi in base a età, sesso, data del test di base e luogo dello studio, nonché fattori di rischio comuni per la malattia, come variabili di salute e stato socioeconomico .
Il team ha riscontrato differenze marcate nella materia grigia – o nei neuroni che elaborano le informazioni nel cervello – tra coloro che erano stati infettati da COVID-19 e quelli che non lo erano. In particolare, lo spessore del tessuto della materia grigia nelle regioni del cervello note come lobi frontali e temporali è stato ridotto nel gruppo COVID-19, a differenza dei modelli tipici osservati nelle persone che non avevano avuto un'infezione da COVID-19.
Nella popolazione generale, è normale vedere qualche cambiamento nel volume o nello spessore della materia grigia nel tempo man mano che le persone invecchiano. Ma i cambiamenti sono stati più estesi del normale in coloro che erano stati infettati da COVID-19.
È interessante notare che quando i ricercatori hanno separato gli individui che avevano una malattia abbastanza grave da richiedere il ricovero in ospedale, i risultati sono stati gli stessi di coloro che avevano sperimentato COVID-19 più lieve. Cioè, le persone che erano state infettate da COVID-19 hanno mostrato una perdita di volume del cervello anche quando la malattia non era abbastanza grave da richiedere il ricovero in ospedale.
Infine, i ricercatori hanno anche studiato i cambiamenti nelle prestazioni sui compiti cognitivi e hanno scoperto che coloro che avevano contratto il COVID-19 erano più lenti nell'elaborazione delle informazioni rispetto a coloro che non lo avevano fatto. Questa capacità di elaborazione è stata correlata al volume in una regione del cervello nota come cervelletto, indicando un legame tra il volume del tessuto cerebrale e le prestazioni cognitive in quelli con COVID-19.
Questo studio è particolarmente prezioso e perspicace a causa delle sue ampie dimensioni del campione sia prima che dopo la malattia nelle stesse persone, nonché per la sua attenta corrispondenza con persone che non avevano avuto COVID-19.
Cosa significano questi cambiamenti nel volume del cervello?
All'inizio della pandemia, una delle segnalazioni più comuni delle persone infette da COVID-19 era la perdita di senso del gusto e dell'olfatto.
Sorprendentemente, le regioni del cervello che i ricercatori del Regno Unito hanno scoperto essere colpite da COVID-19 sono tutte collegate al bulbo olfattivo, una struttura vicino alla parte anteriore del cervello che trasmette segnali sugli odori dal naso ad altre regioni del cervello. Il bulbo olfattivo ha connessioni con le regioni del lobo temporale. I ricercatori parlano spesso del lobo temporale nel contesto dell'invecchiamento e del morbo di Alzheimer, perché è dove l'ippocampo si trova. È probabile che l'ippocampo svolga un ruolo chiave nell'invecchiamento, dato il suo coinvolgimento nella memoria e nei processi cognitivi.
Anche l'olfatto è importante per la ricerca sull'Alzheimer, poiché alcuni dati hanno suggerito che le persone a rischio di contrarre la malattia hanno un senso dell'olfatto ridotto. Sebbene sia troppo presto per trarre conclusioni sugli impatti a lungo termine degli effetti correlati al COVID sul senso dell'olfatto, lo studio delle possibili connessioni tra i cambiamenti cerebrali correlati al COVID-19 e la memoria è di grande interesse, in particolare date le regioni coinvolte e la loro importanza nella memoria e nel morbo di Alzheimer. Una panoramica di come il nostro senso dell'olfatto è collegato ai recettori nel cervello.
Lo studio evidenzia anche un ruolo potenzialmente importante per il cervelletto, un'area del cervello coinvolta nei processi cognitivi e motori; importante, anch'esso risente dell'invecchiamento. C'è anche una linea di lavoro emergente implicando il cervelletto nell'Alzheimer malattia.
Guardando al futuro
Queste nuove scoperte portano a domande importanti ma senza risposta: cosa significano questi cambiamenti cerebrali a seguito di COVID-19 per il processo e il ritmo dell'invecchiamento? Inoltre, il cervello si riprende dall'infezione virale nel tempo e in che misura?
Queste sono aree di ricerca attive e aperte che stiamo iniziando ad affrontare nel mio laboratorio insieme al nostro lavoro in corso sull'invecchiamento cerebrale.
Immagini del cervello di un 35enne e di un 85enne. Le frecce arancioni mostrano la materia grigia più sottile nell'individuo più anziano. Le frecce verdi indicano le aree in cui c'è più spazio pieno di liquido cerebrospinale (CSF) a causa del volume cerebrale ridotto. I cerchi viola evidenziano i ventricoli del cervello, che sono pieni di liquido cerebrospinale. Negli anziani, queste aree piene di liquido sono molto più grandi. Gessica Bernardo, CC BY-ND
Il lavoro del nostro laboratorio dimostra che quando le persone invecchiano, il cervello pensa e elabora le informazioni in modo diverso. Inoltre, abbiamo osservato i cambiamenti nel tempo nel modo i corpi delle persone si muovono e come le persone imparano nuove abilità motorie. Parecchi decenni di lavoro hanno dimostrato che gli anziani hanno più difficoltà a elaborare e manipolare le informazioni, come aggiornare una lista della spesa mentale, ma in genere mantengono la loro conoscenza dei fatti e del vocabolario. Per quanto riguarda le capacità motorie, lo sappiamo gli anziani imparano ancora, ma lo fanno di più piano piano poi giovani adulti.
Quando si tratta di struttura del cervello, in genere vediamo una diminuzione delle dimensioni del cervello negli adulti di età superiore ai 65 anni. Questa diminuzione non è solo localizzata in un'area. Le differenze possono essere viste in molte regioni del cervello. In genere c'è anche un aumento del liquido cerebrospinale che riempie lo spazio a causa della perdita di tessuto cerebrale. Inoltre, lo è anche la sostanza bianca, l'isolamento degli assoni, lunghi cavi che trasportano gli impulsi elettrici tra le cellule nervose meno intatto negli anziani.
L'aspettativa di vita è aumentata nei decenni passati. L'obiettivo è che tutti vivano una vita lunga e sana, ma anche nel migliore dei casi in cui si invecchia senza malattie o disabilità, l'età adulta porta cambiamenti nel modo in cui pensiamo e ci muoviamo.
Imparare come tutti questi pezzi del puzzle si incastrano insieme ci aiuterà a svelare i misteri dell'invecchiamento in modo da poter aiutare a migliorare la qualità della vita e il funzionamento degli individui che invecchiano. E ora, nel contesto di COVID-19, ci aiuterà a capire fino a che punto il cervello può riprendersi anche dopo la malattia.
Circa l'autore
Gessica Bernardo, Professore associato, Texas A & M University
Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.
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