SARS-CoV-2 está asociado con cambios en la estructura cerebral en el UK Biobank

Ref.: https://www.nature.com/articles/s41586-022-04569-5
Existe una fuerte evidencia de la existencia de anomalías relacionadas con el cerebro y la COVID-
19. Sin embargo, aún se desconoce si el impacto de la infección por SARS-CoV-2 se puede detectar
en casos más leves y si esto puede revelar posibles mecanismos que contribuyen a la patología
cerebral.
Este estudio investiga cambios cerebrales en 785 participantes del Biobanco del Reino Unido (de
51 a 81 años) a los que se les tomaron imágenes dos veces, incluidos 401 casos que dieron positivo
para la infección por SARS-CoV-2 entre sus dos escaneos, con 141 días en promedio entre el
diagnóstico y el segundo escaneo y 384 controles. La disponibilidad de datos de imágenes previas
a la infección reduce la probabilidad de que los factores de riesgo preexistentes se malinterpreten
como efectos de la enfermedad.
Los autores identificaron efectos longitudinales significativos al comparar los dos grupos, que
incluyen: 

I. Una mayor reducción en el grosor de la materia gris y el contraste tisular en la corteza
orbitofrontal y la circunvolución parahipocampal.
II. Mayores cambios en los marcadores de daño tisular en regiones conectadas funcionalmente a
la corteza olfativa primaria.
III. Una mayor reducción en el tamaño global del cerebro.
Los participantes infectados también mostraron, en promedio, un mayor deterioro cognitivo entre
los dos puntos de tiempo. Es importante destacar que estos efectos longitudinales cognitivos y de
imágenes aún se observaron después de excluir los 15 casos que habían sido hospitalizados. Estos
resultados de imágenes del cerebro principalmente la parte límbica pueden ser las características
in vivo de una propagación degenerativa de la enfermedad a través de vías olfativas, de eventos
neuroinflamatorios o de la pérdida de información sensorial debido a la anosmia. Queda por
investigar con un seguimiento adicional si este impacto nocivo se puede revertir parcialmente o si
estos efectos persistirán a largo plazo.

Discusión
Hasta donde se sabe, este es el primer estudio de imágenes longitudinales del SARS-CoV-2 en el
que los participantes fueron escaneados inicialmente antes de que ninguno se infectara. Estos
análisis revelaron un impacto significativo y nocivo asociado con el virus. Este impacto podría
verse principalmente en el sistema cortical límbico y olfativo, lo que indica un daño tisular, en
regiones conectadas funcionalmente con la corteza piriforme, el tubérculo olfativo y el núcleo
olfativo anterior, así como una reducción más pronunciada del grosor y el contraste de la materia
gris en los participantes infectados con SARS-CoV-2 en la circunvolución parahipocampal izquierda
y la corteza orbitofrontal lateral.
Si bien la mayor atrofia de los participantes positivos para SARS-CoV-2 se localizó en unas pocas
regiones, principalmente límbicas, el aumento en el volumen del líquido cefalorraquídeo (LCR) y la
disminución del volumen del cerebro completo sugieren una pérdida difusa adicional de materia
gris superpuesta a los efectos más regionales observados en las áreas relacionadas con el olfato.
Esta pérdida adicional en los participantes infectados es del 0,7% en promedio en las regiones
cerebrales relacionadas con el olfato, y específicamente del 1,3% al 1,8% para el volumen de la
corteza parahipocampal/perirrinal y entorrinal -se puede comparar de manera útil, por ejemplo,

con una pérdida longitudinal por año de ~0,2% (en la mediana edad) a 0,3% (en la vejez) del
volumen del hipocampo en individuos que viven en comunidad.
Cabe destacar que no todos los participantes infectados mostraron anomalías longitudinales
cerebrales. La comparación de los pocos pacientes (n=15) que habían sido hospitalizados por
COVID-19 con los casos no hospitalizados mostró un patrón más generalizado de mayor reducción
del grosor de la sustancia gris en las regiones frontoparietal y temporal.
Como este estudio es observacional, a diferencia de un estudio de intervención aleatorizado, no se
puede afirmar la causalidad de la enfermedad con certeza absoluta, pero las ambigüedades de
interpretación se reducen considerablemente en comparación con los estudios transversales post
hoc.
Algunas de las anomalías más consistentes en los análisis exploratorios y basados ​​en hipótesis y
todas las comparaciones de grupo se revelaron en la circunvolución parahipocampal izquierda,
una región límbica del cerebro que desempeña un papel crucial e integrador para el orden
temporal relativo de los eventos en la memoria episódica. Es importante destacar que está
conectado directamente con la corteza piriforme y la corteza entorrinal, que forman parte de la
corteza olfativa primaria. De manera similar, la corteza orbitofrontal, que también encontramos
alterada en el grupo positivo de SARS-CoV-2, a menudo se denomina corteza olfativa secundaria,
ya que posee conexiones directas tanto con la corteza entorrinal como con la piriforme, así como
con la corteza olfativa anterior.
En la cohorte de pacientes con diagnóstico mucho más leve, los cambios estructurales (a
diferencia de los funcionales) pueden llevar más tiempo y requerir un mayor número para ser
detectados. Cuando se probó si el tiempo entre la infección y el segundo escáner cerebral tenía
alguna relación con la pérdida de materia gris o el aumento de la difusividad en los IDP
significativos, no se encontró ninguna relación. Es posible que este resultado también se deba al
rango relativamente pequeño de duración de la infección en el momento de este estudio, entre 1
y 13 meses para los 351 participantes infectados para los que teníamos una fecha de diagnóstico.
Otra fuente de variabilidad es que cada individuo de la cohorte se infectó entre los meses de
marzo de 2020 y abril de 2021, períodos en los que se observaron varias cepas dominantes de
SARS-CoV-2.
Las funciones superpuestas relacionadas con el olfato y la memoria de las regiones que se
muestran alteradas significativamente con el tiempo en el SARS-CoV-2, incluido el giro
parahipocampal/corteza perirrinal, la corteza entorrinal y el hipocampo en particular, aumentan la
posibilidad que las consecuencias a largo plazo de la infección por SARS-CoV-2 podrían contribuir
con el tiempo a la enfermedad de Alzheimer u otras formas de demencia.
Esto ha llevado a la creación de un consorcio internacional que incluye a la Asociación de
Alzheimer y representantes de más de 30 países para investigar estas cuestiones. En la muestra de
participantes infectados con síntomas principalmente leves, no se encontraron signos de deterioro
de la memoria. Sin embargo, estos participantes positivos para SARS-CoV-2 mostraron un
empeoramiento de la función ejecutiva.
Queda por determinar si la pérdida de materia gris y el aumento del daño tisular observado en
estas regiones límbicas específicas pueden, a su vez, aumentar el riesgo de que estos participantes
desarrollen problemas de memoria, y tal vez demencia a largo plazo.