Het wordt steeds meer duidelijk dat Covid-19 ernstige schade kan aanrichten in het lichaam, waardoor patiënten kortademig en vermoeid zijn. Nu is ook ontdekt dat de hersenstam kan worden aangetast door het virus.
Onderzoekers van Oxford en Cambridge hebben aangetoond dat er door het coronavirus schade kan ontstaan aan de hersenstam, ook wel het controlecentrum van het brein genoemd. Het ontstoken hersenweefsel bleek verband te houden met de langdurige fysieke en psychische gevolgen van ernstige coronabesmettingen. Met behulp van ultramoderne MRI-scanners, die het levende brein in ongekend detail kunnen bekijken, ontdekten de wetenschappers de verwoestende impact die Covid-19 op de hersenen kan hebben.
Hersenstam
Het onderzoeksteam scande de hersenen van dertig mensen die tijdens de eerste golf van de pandemie met zware Covid-19 in het ziekenhuis belandden, nog voordat er vaccins waren. Wat ze ontdekten, was dat de hersenstam – het deel van de hersenen dat betrokken is bij ademhaling, vermoeidheid en angst – aanzienlijke schade had opgelopen door de infectie.
De gebruikte scanners, die bekendstaan als 7-Tesla- of 7T-MRI’s, zijn extreem krachtig. Ze zijn daardoor in staat om ontstekingen in heel kleine onderdelen van de hersenen van patiënten te detecteren. Het Britse onderzoek begon al voordat long covid als ziekte werd erkend, en is cruciaal om de veelvoorkomende klachten beter te begrijpen.
Belangrijk knooppunt
De hersenstam verbindt de hersenen met het ruggenmerg en reguleert veel basisfuncties van het lichaam, zoals de ademhaling, hartslag, pijn en bloeddruk. “De hersenstam is het vitale schakelpunt tussen ons bewuste zelf en wat er in ons lichaam gebeurt”, legt onderzoeksleider professor James Rowe uit. “De speciale MRI-scanner geeft ons de mogelijkheid om te zien hoe de hersenstam verandert door Covid-19. We kunnen op deze manier de langetermijneffecten van de virusinfectie beter begrijpen en behandelen.”
Voorheen was het onmogelijk om ontstekingen in de hersenstam te onderzoeken bij levende mensen, simpelweg omdat de clusters van zenuwcellen in dit hersengebied zo klein en moeilijk te bereiken zijn. “Meestal krijg je pas een goed beeld van de hersenstam tijdens een autopsie”, vertelt onderzoeker Catarina Rua.
Immuunreacties en langdurige klachten
In de eerste fase van de pandemie lieten autopsies al zien dat de hersenstam van overleden covid-patiënten tekenen van ontsteking vertoonde. Dit leek te worden veroorzaakt door een immuunreactie op het virus, en niet door directe besmetting van de hersenen zelf. Maar het meten van deze immuunreactie bij levende mensen bleek een grote uitdaging, omdat standaard MRI-scanners simpelweg niet gedetailleerd genoeg zijn.
Met de nieuwe 7T-scanners kunnen onderzoekers echter wél de subtiele ontstekingsprocessen in de hersenstam meten. De actieve immuuncellen verstoren het ultrasterke magnetische veld van de scanner, waardoor het mogelijk wordt om te zien hoe ze zich gedragen. “Cambridge was een van de weinige plekken waar we zelfs de ziekste patiënten en de nog besmettelijke slachtoffers konden scannen”, vertelt Rua.
Link met long covid
Veel patiënten die in het begin van de pandemie in het ziekenhuis lagen, meldden later blijvende symptomen zoals vermoeidheid, kortademigheid en pijn op de borst. De onderzoekers vermoeden dat deze klachten deels het gevolg zijn van schade aan belangrijke kernen in de hersenstam, die nog weken of zelfs maanden na de infectie aanhouden. De wetenschappers zagen dat meerdere gebieden van de hersenstam, waaronder de medulla oblongata, de pons en het middenbrein, afwijkingen vertoonden die op een ontstekingsreactie wijzen. Deze afwijkingen doken op in de weken na ziekenhuisopname en kwamen vooral voor in gebieden die verantwoordelijk zijn voor de ademhaling.
Psychische gevolgen van Covid-19
Naast de fysieke effecten gaven de 7T-scanners ook inzicht in de psychische gevolgen van Covid-19. “De hersenstam reguleert niet alleen de ademhaling, maar speelt ook een rol bij vermoeidheid en angst. Mentale gezondheid is nauw verbonden met de gezondheid van het brein”, legt Rowe uit. “Patiënten met de sterkste immuunreacties hadden ook vaker en meer last van depressie en angsten.” De veranderingen in de hersenstam die zijn veroorzaakt door Covid-19 kunnen volgens het onderzoeksteam dus ook leiden tot een slechtere geestelijke gezondheid.
De bevindingen zorgen er bovendien voor dat we andere aandoeningen die samenhangen met ontstekingen in de hersenstam, zoals multiple sclerose (MS) en dementie, beter kunnen begrijpen. De nieuwe 7T-scanners zijn dan ook een belangrijk hulpmiddel om de effectiviteit van verschillende behandelingen voor hersenziekten te monitoren.
