Central and peripheral nervous system involvement by COVID-19: A systematic review of the pathophysiology, clinical manifestations, neuropathology, neuroimaging, electrophysiology, and cerebrospinal fluid findings

Abstract

Background: SARS-CoV-2 can affect the human brain and other neurological structures. An increasing number of publications report neurological manifestations in patients with COVID-19. However, no studies have comprehensively reviewed the clinical and paraclinical characteristics of the central and peripheral nervous system's involvement in these patients. This study aimed to describe the features of the central and peripheral nervous system involvement by COVID-19 in terms of pathophysiology, clinical manifestations, neuropathology, neuroimaging, electrophysiology, and cerebrospinal fluid findings.Methods: We conducted a comprehensive systematic review of all the original studies reporting patients with neurological involvement by COVID-19, from December 2019 to June 2020, without language restriction. We excluded studies with animal subjects, studies not related to the nervous system, and opinion articles. Data analysis combined descriptive measures, frequency measures, central tendency measures, and dispersion measures for all studies reporting neurological conditions and abnormal ancillary tests in patients with confirmed COVID-19.Results: A total of 143 observational and descriptive studies reported central and peripheral nervous system involvement by COVID-19 in 10723 patients. Fifty-one studies described pathophysiologic mechanisms of neurological involvement by COVID-19, 119 focused on clinical manifestations, 4 described neuropathology findings, 62 described neuroimaging findings, 28 electrophysiology findings, and 60 studies reported cerebrospinal fluid results. The reviewed studies reflect a significant prevalence of the nervous system's involvement in patients with COVID-19, ranging from 22.5% to 36.4% among different studies, without mortality rates explicitly associated with neurological involvement by SARS-COV-2. We thoroughly describe the clinical and paraclinical characteristics of neurological involvement in these patients. Conclusions: Our evidence synthesis led to a categorical analysis of the central and peripheral involvement by COVID-19 and provided a comprehensive explanation of the reported pathophysiological mechanisms by which SARS-CoV-2 infection may cause neurological impairment. International collaborative efforts and exhaustive neurological registries will enhance the translational knowledge of COVID-19's CNS and PNS involvement and generate strategies for therapeutic decision-making.Registration: This review is registered in PROSPERO (CRD42020193140), July 24, 2020.

Olfactory Bulb and Amygdala Gene Expression Changes in Subjects Dying with COVID-19

“…The coronavirus SARS-CoV-2 is primarily associated with severe respiratory disease, termed COVID-19 disease, but there have also been numerous clinical reports of an accompanying broad range of neurological signs, symptoms and syndromes, affecting up to 36% of patients [1][2][3][4][5][6][7][8][9][10] , although it is not clear whether these are due to direct viral brain effects or to systemic reactions to critical illness, including coagulopathy, sepsis, autoimmune mechanisms or multiorgan failure 11 .…”

A magyarországi öngyilkossági halálozás változásai a COVID–19-járvány első évében

“…Az utóbbi kapcsán elmondható, hogy a COVID-os esetek viszonylag nagy részében (kb. 20-80%) változatos neuropszichiátriai tünetek, illetve kórképek jelennek meg, így például anosmia, dysgeusia, encephalopathia, stroke vagy encephalitis, továbbá depresszió és szorongás [6,7,[11][12][13][14]. A központi idegrendszer működészavara többféle mechanizmussal jöhet létre.…”

“…Egyrészt a vírus direkt módon képes károsítani a központi idegrendszert, amit alátámaszt, hogy a SARS-CoV-2 örökítőanyagát (és immunhisztokémiai módszerekkel magát a vírust is) kimutatták néhány esetben az agyban (és nagyon ritkán a cerebrospinalis folyadékban is). A ví-rus feltételezhetően hematogén szóródással, esetleg közvetlenül, a bulbus olfactoriuson keresztül jut el a központi idegrendszerbe [7,11,12]. Másrészt, túl a vírusnak az előbbiekben részletezett direkt, központi idegrendszert károsító hatásán, a COVID-19 indirekt módon (azaz a fertőző ágensnek a központi idegrendszerbe való eljutása nélkül) is megzavarhatja a központi idegrendszer működését, amit egyrészt mediálhat a COVID-dal asszociálódó szisztémás hypoxia, illetve citokinvihar, de a coagulopathia miatt kialakuló stroke-ok is [7,12,14].…”

“…A ví-rus feltételezhetően hematogén szóródással, esetleg közvetlenül, a bulbus olfactoriuson keresztül jut el a központi idegrendszerbe [7,11,12]. Másrészt, túl a vírusnak az előbbiekben részletezett direkt, központi idegrendszert károsító hatásán, a COVID-19 indirekt módon (azaz a fertőző ágensnek a központi idegrendszerbe való eljutása nélkül) is megzavarhatja a központi idegrendszer működését, amit egyrészt mediálhat a COVID-dal asszociálódó szisztémás hypoxia, illetve citokinvihar, de a coagulopathia miatt kialakuló stroke-ok is [7,12,14].…”

“…A COVID-19-járványnak -az előbbiekben részletezett direkt (a vírus neurotrop jellegéből fakadó) és indirekt (hypoxia, citokinvihar kapcsán kialakuló), központi idegrendszert károsító hatásain túl -olyan, nem biológiai-élettani, hanem szociális és egyéb hatásaival is számolni kell, melyek az egyének stressz-szintjét növelik, és így végső soron szintén pszichés problémákban, majd önsértő magatartásban ölthetnek testet [12,14,15]. Ilyen, stresszt kiváltó faktorként gondolhatunk például a kijárási korlátozásokból fakadó izolációra, a munka-és életkörülmények radikális megváltozására (például a "home office"-ra és a "homeschooling"-ra való áttérésre, emiatt a családok összezártságára), az esetleges munkahelyvesztésre (és az ezzel járó jövedelemkiesésre), a megfertőződéstől való félelemre, a hozzátartozó megbetegedésére/ halálára vagy az amiatti aggodalomra, hogy lebetegedve terhet jelentünk majd mások számára.…”