Signature neuro-métabolique du Covid Long

Les recherches en neuroimagerie menées par l’équipe IMoTheP sur la compréhension du COVID long ont été doublement distinguées par AuntMinnie, le média international de référence en imagerie médicale, parmi les meilleurs articles et meilleures images scientifiques de l’année 2024.

Deux millions de personnes souffrent de COVID long en France. Ces séquelles post-aiguës touchent principalement des individus jeunes et actifs, avec une évolution possible vers la chronicité, le handicap et la stigmatisation. L’impact médico-économique est évalué à 1% de l’économie mondiale.

Les recherches en neuro-imagerie moléculaire menés par l’équipe IMoTheP en Tomographie par Emission de Positons (TEP) ont révélé un réseau hypométabolique à voie d’entrée olfactive. Ce profil, retrouvé chez les patients adultes et les enfants, diffère de celui des troubles psychiatriques ou du déconditionnement physique lié au confinement. Sa sévérité est corrélée à l’intensité des symptômes, avec une récupération très partielle sur un suivi de 9 mois. Ces travaux montrent également une corrélation de cet hypométabolisme tardif à un hypermétabolisme inflammatoire initial de ces mêmes régions. Il pourrait représenter une signature astrocytaire de dérégulation glutamatergique liée à l’activation microgliale neuro-inflammatoire.

Ces recherches ont contribué à mieux faire reconnaître la réalité cérébrale du COVID long (l’article princeps est le plus cité de l’European Journal of Nuclear Medicine and Molecular Imaging depuis 2021), et à définir des critères d’interprétation d’imagerie TEP intégrés aux recommandations européennes de Médecine Nucléaire.

Figure : Signature neuro-métabolique du COVID long en imagerie TEP au 18F[FDG] (adaptée de 10.1007/s00259-021-05215-4 et 10.1007/s00259-021-05215-4)

Images brain pET scan — (A) Imagerie TEP cérébrale au 18F[FDG] chez un sujet sain, montrant un métabolisme normal en coupes axiale, sagittale et frontale. (B) Imagerie TEP au 18F[FDG] chez un patient atteint de COVID long, révélant un hypométabolisme marqué, en particulier au niveau du tronc cérébral, du cortex temporal interne et du cervelet (indiqué par des flèches). (C) Schéma illustrant, en conditions physiologiques, le rôle de l’astrocyte dans l’utilisation et le recyclage du glutamate dans le cadre de la neurotransmission glutamatergique. Ce processus garantit une utilisation optimale du glucose et du lactate par le neurone pour satisfaire ses besoins énergétiques. (D) Schéma des dysfonctionnements supposés dans le COVID long : l’astrocyte présenterait une diminution de la captation et du recyclage du glutamate, entraînant une baisse de l’utilisation du glucose (visible en au 18F[FDG] sous forme d’hypométabolisme) et une réduction de la production de lactates. Ces dysrégulations glutamatergiques et de neurotransmission pourraient, à terme, endommager les neurones. (E) Visualisation 3D des anomalies cérébrales hypométaboliques chez des patients atteints de COVID long en TEP au 18F[FDG]. Ces anomalies touchent les régions limbiques et paralimbiques connectées aux voies olfactives, ainsi que le tronc cérébral et le cervelet.

Partenaires : Aix-Marseille Université, AP-HM, CNRS, Ecole Centrale Méditerranée, Université de Poitiers, INSERM, Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS), McGill University – Montréal

Références :
Horowitz T, Pellerin L, Zimmer ER, Guedj E. Brain fog in long COVID: A glutamatergic hypothesis with astrocyte dysfunction accounting for brain PET glucose hypometabolism. Med Hypotheses. 2023;180:111186. doi:10.1016/j.mehy.2023.111186
Guedj E, Campion JY, Dudouet P, et al. F-FDG brain PET hypometabolism in patients with long COVID. Eur J Nucl Med Mol Imaging. 2021;48(9):2823-2833. doi:10.1007/s00259-021-05215-4

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