Danno alle cellule cerebrali maggiore nei pazienti con COVID-19 rispetto ai pazienti con Alzheimer

È importante sottolineare che l'attuale rapporto, pubblicato online il 13 gennaio su Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association, è stato condotto nell'arco di due mesi all'inizio della pandemia (marzo-maggio 2020). Qualsiasi determinazione se i pazienti con COVID-19 sono a maggior rischio di malattia di Alzheimer futura, o invece guariscono nel tempo, deve attendere i risultati di studi a lungo termine.

Guidato dai ricercatori della NYU Grossman School of Medicine, il nuovo studio ha rilevato livelli più elevati di sette marcatori di danno cerebrale (neurodegenerazione) nei pazienti COVID-19 con sintomi neurologici rispetto a quelli senza di essi e livelli molto più elevati nei pazienti deceduti in ospedale rispetto a in quelli dimessi e rimandati a casa.

Una seconda analisi ha rilevato che un sottoinsieme dei marcatori di danno nei pazienti ricoverati in ospedale con COVID-19, nel breve termine erano significativamente più alti rispetto ai pazienti con diagnosi di Alzheimer e in un caso più del doppio. 

"I nostri risultati suggeriscono che i pazienti ricoverati in ospedale per COVID-19, e specialmente in quelli che manifestano sintomi neurologici durante la loro infezione acuta, possono avere livelli di marcatori di lesioni cerebrali pari o superiori a quelli osservati nei pazienti con malattia di Alzheimer", afferma l'autrice principale Jennifer A. Frontera, MD, professoressa presso il Dipartimento di Neurologia presso la NYU Langone Health. 

Struttura/dettagli dello studio                                                    

L'attuale studio ha identificato 251 pazienti che, sebbene con un'età media di 71 anni, non avevano precedenti o sintomi di declino cognitivo o demenza prima di essere ricoverati in ospedale per COVID-19. Questi pazienti sono stati quindi divisi in gruppi con e senza sintomi neurologici durante la loro infezione acuta da COVID-19, quando i pazienti si sono ripresi e sono stati dimessi o sono morti.

Il team di ricerca ha anche confrontato, ove possibile, i livelli dei marcatori nel gruppo COVID-19 con i pazienti della coorte Clinical Core del NYU Alzheimer's Disease Research Center (ADRC), uno studio in corso a lungo termine presso la NYU Langone Health. Nessuno di questi 161 pazienti di controllo (54 cognitivamente normali, 54 con decadimento cognitivo lieve e 53 con diagnosi di Alzheimer) aveva COVID-19. Il danno cerebrale è stato misurato utilizzando la tecnologia SIMOA (Single Molecule Array), che può tracciare i minimi livelli ematici dei marcatori di neurodegenerazione in picogrammi (un trilionesimo di grammo) per millilitro di sangue (pg/ml), dove le tecnologie precedenti non potevano.

Tre dei marcatori dello studio - ubiquitina carbossi-terminale idrolasi L1 (UCHL1), tau totale, ptau181 - sono misure note della morte o della disabilitazione dei neuroni, le cellule che consentono alle vie nervose di trasportare messaggi. I livelli della catena leggera del neurofilamento (NFL) aumentano con il danneggiamento degli assoni, le estensioni dei neuroni. La proteina acida fibrillare gliale (GFAP) è una misura del danno alle cellule gliali, che supportano i neuroni. La beta amiloide 40 e 42 sono proteine ​​che si accumulano nei pazienti con malattia di Alzheimer. I risultati di studi precedenti sostengono che la tau totale e la fosforilata-tau-181 (p-tau) sono anche misure specifiche del morbo di Alzheimer, ma il loro ruolo nella malattia rimane oggetto di dibattito. 

I marcatori del sangue nel gruppo di pazienti COVID sono stati misurati nel siero del sangue (la parte liquida del sangue che è stata fatta coagulare), mentre quelli nello studio sull'Alzheimer sono stati misurati nel plasma (la frazione di sangue liquido che rimane quando viene impedita la coagulazione). Per ragioni tecniche, la differenza significava che i livelli di NFL, GFAP e UCHL1 potevano essere confrontati tra il gruppo COVID-19 e i pazienti nello studio sull'Alzheimer, ma la tau totale, ptau181, beta amiloide 40 e beta amiloide 42 potevano essere confrontati solo all'interno il gruppo di pazienti COVID-19 (sintomi neurologici o meno; morte o dimissione).

Inoltre, la principale misura del danno neurologico nei pazienti affetti da COVID-19 era l'encefalopatia metabolica tossica, o TME, con sintomi dalla confusione al coma e causata durante infezioni gravi da tossine generate quando il sistema immunitario reagisce in modo eccessivo (sepsi), i reni falliscono (uremia) , e l'apporto di ossigeno è compromesso (ipossia). In particolare, l'aumento percentuale medio dei livelli dei sette marker per i pazienti ospedalizzati con TME rispetto a quelli senza sintomi neurologici (figura 2 nello studio) è stato del 60.5%. Per gli stessi marcatori all'interno del gruppo COVID-19, l'aumento percentuale medio rispetto a coloro che sono stati dimessi con successo a casa dall'ospedale con quelli che sono morti in ospedale è stato del 124%.

Una serie secondaria di risultati proveniva dal confronto dei livelli di NFL, GFAP e UCHL1 nel siero di pazienti COVID-19 con i livelli degli stessi marcatori nel plasma di pazienti con Alzheimer non COVID (figura 3). La NFL è stata nel breve termine del 179% più alta (73.2 contro 26.2 pg/ml) nei pazienti con COVID-19 rispetto ai pazienti con Alzheimer. Il GFAP era del 65% più alto (443.5 contro 275.1 pg/ml) nei pazienti con COVID-19 rispetto ai pazienti con Alzheimer, mentre UCHL1 era del 13% più alto (43 contro 38.1 pg/ml).

"La lesione cerebrale traumatica, che è anche associata all'aumento di questi biomarcatori, non significa che un paziente svilupperà l'Alzheimer o una demenza correlata in seguito, ma ne aumenta il rischio", afferma l'autore senior Thomas M. Wisniewski, MD, il Gerald J. e Dorothy R. Friedman Professore presso il Dipartimento di Neurologia e direttrice del Center for Cognitive Neurology presso la NYU Langone. "Se questo tipo di relazione esiste in coloro che sopravvivono a un grave COVID-19 è una domanda a cui dobbiamo urgentemente rispondere con il monitoraggio continuo di questi pazienti".

Insieme ai dott. Gli autori di Frontera e Wisniewski, NYU Langone Health, includevano il primo autore Allal Boutajangout, Arjun Masurkarm, Yulin Ge, Alok Vedvyas, Ludovic Debure, Andre Moreira, Ariane Lewis, Joshua Huang, Sujata Thawani, Laura Balcer e Steven Galetta. Anche un'autrice è stata Rebecca Betensky alla New York University School of Global Public Health. Questo studio è stato finanziato da una sovvenzione del supplemento amministrativo 19P3AG30-066512 del National Institute on Aging COVID-01.