Belangrijk is dat het huidige rapport, dat op 13 januari online is gepubliceerd in Alzheimer's & Dementia: The Journal of the Alzheimer's Association, meer dan twee maanden vroeg in de pandemie (maart-mei 2020) werd uitgevoerd. Elke bepaling of patiënten met COVID-19 een verhoogd risico lopen op toekomstige ziekte van Alzheimer, of in plaats daarvan in de loop van de tijd herstellen, moet wachten op de resultaten van langetermijnstudies.
Onder leiding van onderzoekers van de NYU Grossman School of Medicine, vond de nieuwe studie hogere niveaus van zeven markers van hersenbeschadiging (neurodegeneratie) bij COVID-19-patiënten met neurologische symptomen dan die zonder neurologische symptomen, en veel hogere niveaus bij patiënten die stierven in het ziekenhuis dan bij degenen die zijn ontslagen en naar huis zijn gestuurd.
Een tweede analyse wees uit dat een subset van de schademarkers bij patiënten die met COVID-19 in het ziekenhuis waren opgenomen, op korte termijn significant hoger was dan bij patiënten met de ziekte van Alzheimer, en in één geval meer dan twee keer zo hoog.
"Onze bevindingen suggereren dat patiënten die in het ziekenhuis zijn opgenomen voor COVID-19, en vooral bij degenen die neurologische symptomen ervaren tijdens hun acute infectie, niveaus van hersenletselmarkers kunnen hebben die even hoog of hoger zijn dan die waargenomen bij patiënten met de ziekte van Alzheimer," zegt hoofdauteur Jennifer A. Frontera, MD, professor in de afdeling Neurologie van NYU Langone Health.
Studiestructuur/details
De huidige studie identificeerde 251 patiënten die, hoewel ze gemiddeld 71 jaar oud waren, geen symptomen van cognitieve achteruitgang of dementie hadden voordat ze in het ziekenhuis werden opgenomen voor COVID-19. Deze patiënten werden vervolgens verdeeld in groepen met en zonder neurologische symptomen tijdens hun acute COVID-19-infectie, wanneer patiënten ofwel herstelden en werden ontslagen, ofwel stierven.
Het onderzoeksteam vergeleek, waar mogelijk, ook markerniveaus in de COVID-19-groep met patiënten in het NYU Alzheimer's Disease Research Center (ADRC) Clinical Core-cohort, een lopend, langetermijnonderzoek bij NYU Langone Health. Geen van deze 161 controlepatiënten (54 cognitief normaal, 54 met milde cognitieve stoornissen en 53 met de ziekte van Alzheimer) had COVID-19. Hersenletsel werd gemeten met behulp van single molecule array (SIMOA)-technologie, die de minuscule bloedniveaus van neurodegeneratiemarkers kan volgen in picogrammen (een biljoenste van een gram) per milliliter bloed (pg/ml), waar oudere technologieën dat niet konden.
Drie van de studiemarkers - ubiquitine carboxy-terminale hydrolase L1 (UCHL1), totaal tau, ptau181 - zijn bekende metingen van de dood of het uitschakelen van neuronen, de cellen die zenuwbanen in staat stellen om berichten te dragen. Niveaus van neurofilament lichte keten (NFL) nemen toe met schade aan axonen, verlengingen van neuronen. Glial fibrillair zuur eiwit (GFAP) is een maat voor schade aan gliacellen, die neuronen ondersteunen. Amyloïde Beta 40 en 42 zijn eiwitten waarvan bekend is dat ze zich ophopen bij de ziekte van Alzheimer. Eerdere onderzoeksresultaten beweren dat totaal tau en gefosforyleerd-tau-181 (p-tau) ook specifieke maatregelen zijn voor de ziekte van Alzheimer, maar hun rol bij de ziekte blijft een kwestie van debat.
Bloedmarkers in de COVID-patiëntengroep werden gemeten in bloedserum (het vloeibare deel van bloed dat is gemaakt om te stollen), terwijl die in de Alzheimer-studie werden gemeten in plasma (de vloeibare bloedfractie die overblijft als stolling wordt voorkomen). Om technische redenen betekende het verschil dat NFL-, GFAP- en UCHL1-niveaus konden worden vergeleken tussen de COVID-19-groep en patiënten in de Alzheimer-studie, maar totaal tau, ptau181, amyloïde bèta 40 en amyloïde bèta 42 konden alleen worden vergeleken binnen de COVID-19 patiëntengroep (neurosymptomen of niet; overlijden of ontslag).
Verder was de belangrijkste maatstaf voor neurologische schade bij COVID-19-patiënten toxische metabole encefalopathie, of TME, met symptomen van verwardheid tot coma, en veroorzaakt tijdens ernstige infecties door toxines die worden gegenereerd als het immuunsysteem overreageert (sepsis), nierfalen (uremie) en de zuurstoftoevoer wordt aangetast (hypoxie). In het bijzonder was de gemiddelde procentuele stijging van de niveaus van de zeven markers voor gehospitaliseerde patiënten met TME in vergelijking met patiënten zonder neurologische symptomen (figuur 2 in de studie) 60.5 procent. Voor dezelfde markers binnen de COVID-19-groep was de gemiddelde procentuele stijging bij vergelijking van degenen die met succes uit het ziekenhuis naar huis waren ontslagen, met degenen die in het ziekenhuis stierven.
Een secundaire reeks bevindingen kwam van het vergelijken van NFL-, GFAP- en UCHL1-niveaus in het serum van COVID-19-patiënten met niveaus van dezelfde markers in het plasma van niet-COVID Alzheimer-patiënten (figuur 3). NFL was op korte termijn 179 procent hoger (73.2 versus 26.2 pg/ml) bij COVID-19-patiënten dan bij Alzheimerpatiënten. GFAP was 65 procent hoger (443.5 versus 275.1 pg/ml) bij COVID-19-patiënten dan bij de Alzheimer-patiënten, terwijl UCHL1 13 procent hoger was (43 versus 38.1 pg/ml).
"Traumatisch hersenletsel, dat ook in verband wordt gebracht met verhogingen van deze biomarkers, betekent niet dat een patiënt later de ziekte van Alzheimer of verwante dementie zal ontwikkelen, maar verhoogt wel het risico daarop", zegt senior auteur Thomas M. Wisniewski, MD, de Gerald J. en Dorothy R. Friedman Professor in de afdeling Neurologie en directeur van het Centrum voor Cognitieve Neurologie aan de NYU Langone. "Of dat soort relatie bestaat bij degenen die ernstige COVID-19 overleven, is een vraag die we dringend moeten beantwoorden met voortdurende monitoring van deze patiënten."
Samen met drs. Frontera en Wisniewski, NYU Langone Health-auteurs waren onder meer eerste auteur Allal Boutajangout, Arjun Masurkarm, Yulin Ge, Alok Vedvyas, Ludovic Debure, Andre Moreira, Ariane Lewis, Joshua Huang, Sujata Thawani, Laura Balcer en Steven Galetta. Ook een auteur was Rebecca Betensky aan de New York University School of Global Public Health. Deze studie werd gefinancierd door een subsidie van het National Institute on Aging COVID-19 administratief supplement 3P30AG066512-01.
