Published June 2, 2021 | Version v1
Publication Open

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

Creators

  • 1. Universidad de La Sabana
  • 2. SUNY Upstate Medical University
  • 3. Upstate University Hospital
  • 4. Fundación Santa Fe de Bogotá

Description

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.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.A total of 143 observational and descriptive studies reported central and peripheral nervous system involvement by COVID-19 in 10,723 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.Our evidence synthesis led to a categorical analysis of the central and peripheral neurological 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 central and peripheral neurological involvement and generate therapeutic decision-making strategies.This review was registered in PROSPERO 2020 CRD42020193140 Available from: https://www.crd.york.ac.uk/prospero/display_record.php?ID=CRD42020193140.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يمكن أن يؤثر فيروس كورونا 2 المرتبط بمتلازمة الجهاز التنفسي الحادة الوخيمة (SARS - CoV -2) على الدماغ البشري والهياكل العصبية الأخرى. يبلغ عدد متزايد من المنشورات عن مظاهر عصبية لدى مرضى كوفيد-19. ومع ذلك، لم تقم أي دراسات بمراجعة شاملة للخصائص السريرية وشبه السريرية لمشاركة الجهاز العصبي المركزي والمحيطي في هؤلاء المرضى. تهدف هذه الدراسة إلى وصف ميزات تورط الجهاز العصبي المركزي والمحيطي بسبب COVID -19 من حيث الفيزيولوجيا المرضية والمظاهر السريرية وعلم الأمراض العصبية والتصوير العصبي والفيزيولوجيا الكهربية ونتائج السائل الدماغي الشوكي. لقد أجرينا مراجعة منهجية شاملة لجميع الدراسات الأصلية التي أبلغت عن مرضى يعانون من تورط عصبي بسبب COVID -19، من ديسمبر 2019 إلى يونيو 2020، دون قيود لغوية. استبعدنا الدراسات التي أجريت على الحيوانات، والدراسات التي لا تتعلق بالجهاز العصبي، ومقالات الرأي. جمع تحليل البيانات بين المقاييس الوصفية ومقاييس التردد ومقاييس الميل المركزي ومقاييس التشتت لجميع الدراسات التي تبلغ عن الحالات العصبية والاختبارات المساعدة غير الطبيعية في المرضى الذين يعانون من COVID -19 المؤكد. أفاد ما مجموعه 143 دراسة رصدية ووصفية عن تورط الجهاز العصبي المركزي والمحيطي بـ COVID -19 في 10723 مريضًا. وصفت إحدى وخمسون دراسة الآليات الفيزيولوجية المرضية للتورط العصبي لـ COVID -19، وركزت 119 دراسة على المظاهر السريرية، ووصفت 4 نتائج لعلم الأمراض العصبية، و 62 نتائج لتصوير الأعصاب، و 28 نتائج للفيزيولوجيا الكهربائية، و 60 دراسة أبلغت عن نتائج للسائل الدماغي الشوكي. تعكس الدراسات التي تمت مراجعتها انتشارًا كبيرًا لمشاركة الجهاز العصبي في المرضى المصابين بـ COVID -19، والتي تتراوح من 22.5 إلى 36.4 ٪ بين الدراسات المختلفة، دون معدلات وفيات مرتبطة صراحة بالمشاركة العصبية لـ SARS - CoV -2. لقد وصفنا بدقة الخصائص السريرية وشبه السريرية للتورط العصبي لدى هؤلاء المرضى. أدى توليف الأدلة لدينا إلى تحليل قاطع للتورط العصبي المركزي والمحيطي لـ COVID -19 وقدم شرحًا شاملاً للآليات الفيزيولوجية المرضية المبلغ عنها والتي قد تسبب عدوى سارس- كوف-2 من خلالها ضعفًا عصبيًا. ستعزز الجهود التعاونية الدولية والسجلات العصبية الشاملة المعرفة الانتقالية للمشاركة العصبية المركزية والمحيطية لـ COVID -19 وتوليد استراتيجيات صنع القرار العلاجي. تم تسجيل هذه المراجعة في PROSPERO 2020 CRD42020193140 متاح على: https://www.crd.york.ac.uk/prospero/display_record.php?ID=CRD42020193140.

Translated Description (French)

Le SRAS-CoV-2 peut affecter le cerveau humain et d'autres structures neurologiques. Un nombre croissant de publications rapportent des manifestations neurologiques chez les patients atteints de COVID-19. Cependant, aucune étude n'a examiné de manière exhaustive les caractéristiques cliniques et paracliniques de l'implication du système nerveux central et périphérique chez ces patients. Cette étude visait à décrire les caractéristiques de l'implication du système nerveux central et périphérique par la COVID-19 en termes de physiopathologie, de manifestations cliniques, de neuropathologie, de neuroimagerie, d'électrophysiologie et de résultats du liquide céphalorachidien. Nous avons effectué une revue systématique complète de toutes les études originales rapportant des patients atteints d'une atteinte neurologique par la COVID-19, de décembre 2019 à juin 2020, sans restriction linguistique. Nous avons exclu les études avec des sujets animaux, les études non liées au système nerveux et les articles d'opinion. L'analyse des données a combiné des mesures descriptives, des mesures de fréquence, des mesures de tendance centrale et des mesures de dispersion pour toutes les études rapportant des affections neurologiques et des tests auxiliaires anormaux chez des patients avec COVID-19 confirmé. Un total de 143 études observationnelles et descriptives ont rapporté une implication du système nerveux central et périphérique par COVID-19 chez 10 723 patients. Cinquante et une études ont décrit les mécanismes physiopathologiques de l'atteinte neurologique par la COVID-19, 119 se sont concentrées sur les manifestations cliniques, 4 ont décrit les résultats de la neuropathologie, 62 ont décrit les résultats de la neuroimagerie, 28 les résultats de l'électrophysiologie et 60 études ont rapporté les résultats du liquide céphalorachidien. Les études examinées reflètent une prévalence significative de l'implication du système nerveux chez les patients atteints de COVID-19, allant de 22,5 à 36,4 % selon les différentes études, sans taux de mortalité explicitement associés à l'implication neurologique du SRAS-CoV-2. Nous décrivons en détail les caractéristiques cliniques et paracliniques de l'atteinte neurologique chez ces patients. Notre synthèse des preuves a conduit à une analyse catégorique de l'atteinte neurologique centrale et périphérique par le COVID-19 et a fourni une explication complète des mécanismes physiopathologiques signalés par lesquels l'infection par le SRAS-CoV-2 peut causer une altération neurologique. Des efforts de collaboration internationale et des registres neurologiques exhaustifs amélioreront les connaissances translationnelles sur l'implication neurologique centrale et périphérique de la COVID-19 et généreront des stratégies de prise de décision thérapeutique. Cette revue a été enregistrée dans PROSPERO 2020 CRD42020193140 Disponible sur : https://www.crd.york.ac.uk/prospero/display_record.php?ID=CRD42020193140.

Translated Description (Spanish)

El SARS-CoV-2 puede afectar el cerebro humano y otras estructuras neurológicas. Cada vez más publicaciones informan sobre manifestaciones neurológicas en pacientes con COVID-19. Sin embargo, ningún estudio ha revisado exhaustivamente las características clínicas y paraclínicas de la participación del sistema nervioso central y periférico en estos pacientes. Este estudio tuvo como objetivo describir las características de la afectación del sistema nervioso central y periférico por COVID-19 en términos de fisiopatología, manifestaciones clínicas, neuropatología, neuroimagen, electrofisiología y hallazgos del líquido cefalorraquídeo. Realizamos una revisión sistemática exhaustiva de todos los estudios originales que informaron pacientes con afectación neurológica por COVID-19, de diciembre de 2019 a junio de 2020, sin restricción de idioma. Se excluyeron estudios con sujetos animales, estudios no relacionados con el sistema nervioso y artículos de opinión. El análisis de datos combinó medidas descriptivas, medidas de frecuencia, medidas de tendencia central y medidas de dispersión para todos los estudios que informaron afecciones neurológicas y pruebas auxiliares anormales en pacientes con COVID-19 confirmado. Un total de 143 estudios observacionales y descriptivos informaron la afectación del sistema nervioso central y periférico por COVID-19 en 10,723 pacientes. Cincuenta y un estudios describieron los mecanismos fisiopatológicos de la afectación neurológica por COVID-19, 119 se centraron en las manifestaciones clínicas, 4 describieron los hallazgos de neuropatología, 62 describieron los hallazgos de neuroimagen, 28 los hallazgos de electrofisiología y 60 estudios informaron los resultados del líquido cefalorraquídeo. Los estudios revisados reflejan una prevalencia significativa de afectación del sistema nervioso en pacientes con COVID-19, que oscila entre el 22,5 y el 36,4% entre diferentes estudios, sin tasas de mortalidad explícitamente asociadas a afectación neurológica por SARS-CoV-2. Describimos a fondo las características clínicas y paraclínicas de la afectación neurológica en estos pacientes. Nuestra síntesis de evidencia condujo a un análisis categórico de la afectación neurológica central y periférica por COVID-19 y proporcionó una explicación completa de los mecanismos fisiopatológicos informados por los cuales la infección por SARS-CoV-2 puede causar deterioro neurológico. Los esfuerzos de colaboración internacional y los registros neurológicos exhaustivos mejorarán el conocimiento traslacional de la afectación neurológica central y periférica de COVID-19 y generarán estrategias de toma de decisiones terapéuticas. Esta revisión se registró en PROSPERO 2020 CRD42020193140 Disponible en: https://www.crd.york.ac.uk/prospero/display_record.php?ID=CRD42020193140.

Files

s12879-021-06185-6.pdf

Files (1.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:03b47f923c4e140071d195bb3a17e8ac
1.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مشاركة الجهاز العصبي المركزي والمحيطي بواسطة COVID -19: مراجعة منهجية للفيزيولوجيا المرضية، والمظاهر السريرية، وعلم الأمراض العصبية، والتصوير العصبي، والفيزيولوجيا الكهربية، ونتائج السائل النخاعي
Translated title (French)
Implication du système nerveux central et périphérique par la COVID-19 : une revue systématique de la physiopathologie, des manifestations cliniques, de la neuropathologie, de la neuroimagerie, de l'électrophysiologie et des résultats du liquide céphalorachidien
Translated title (Spanish)
Afectación del sistema nervioso central y periférico por COVID-19: una revisión sistemática de los hallazgos de fisiopatología, manifestaciones clínicas, neuropatología, neuroimagen, electrofisiología y líquido cefalorraquídeo

Identifiers

Other
https://openalex.org/W3101569784
DOI
10.1186/s12879-021-06185-6

Is supplement to
https://openalex.org/W4255216607 (Other)
https://openalex.org/W3206582313 (Other)
https://openalex.org/W3136021439 (Other)
https://openalex.org/W2409174684 (Other)
https://openalex.org/W2171645631 (Other)
https://openalex.org/W2001050739 (Other)
https://openalex.org/W1994026785 (Other)
https://openalex.org/W1978954528 (Other)
https://openalex.org/W1836775371 (Other)
https://openalex.org/W139999544 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Colombia

References

  • https://openalex.org/W1038748417
  • https://openalex.org/W1998299344
  • https://openalex.org/W2134833483
  • https://openalex.org/W2753226463
  • https://openalex.org/W2991792334
  • https://openalex.org/W3011147220
  • https://openalex.org/W3013270768
  • https://openalex.org/W3013398803
  • https://openalex.org/W3013587223
  • https://openalex.org/W3014003872
  • https://openalex.org/W3014309738
  • https://openalex.org/W3014310029
  • https://openalex.org/W3014735629
  • https://openalex.org/W3015925195
  • https://openalex.org/W3016124786
  • https://openalex.org/W3016127017
  • https://openalex.org/W3016249837
  • https://openalex.org/W3016338297
  • https://openalex.org/W3016401140
  • https://openalex.org/W3016541038
  • https://openalex.org/W3016545823
  • https://openalex.org/W3016569627
  • https://openalex.org/W3016684153
  • https://openalex.org/W3016744695
  • https://openalex.org/W3016831234
  • https://openalex.org/W3016835211
  • https://openalex.org/W3016911319
  • https://openalex.org/W3017018770
  • https://openalex.org/W3017441365
  • https://openalex.org/W3017869779
  • https://openalex.org/W3018072852
  • https://openalex.org/W3019373425
  • https://openalex.org/W3019396830
  • https://openalex.org/W3019989144
  • https://openalex.org/W3020561822
  • https://openalex.org/W3020735691
  • https://openalex.org/W3020909108
  • https://openalex.org/W3020914320
  • https://openalex.org/W3020984757
  • https://openalex.org/W3021719030
  • https://openalex.org/W3021744002
  • https://openalex.org/W3022807497
  • https://openalex.org/W3022855362
  • https://openalex.org/W3023240684
  • https://openalex.org/W3023362988
  • https://openalex.org/W3023550278
  • https://openalex.org/W3023566562
  • https://openalex.org/W3023700530
  • https://openalex.org/W3023859835
  • https://openalex.org/W3024045117
  • https://openalex.org/W3024400281
  • https://openalex.org/W3024635505
  • https://openalex.org/W3024714778
  • https://openalex.org/W3024782611
  • https://openalex.org/W3024790435
  • https://openalex.org/W3024849643
  • https://openalex.org/W3025072975
  • https://openalex.org/W3025148018
  • https://openalex.org/W3025190322
  • https://openalex.org/W3025263995
  • https://openalex.org/W3025289492
  • https://openalex.org/W3025534056
  • https://openalex.org/W3025588373
  • https://openalex.org/W3025665915
  • https://openalex.org/W3025804175
  • https://openalex.org/W3025998153
  • https://openalex.org/W3026414252
  • https://openalex.org/W3026537638
  • https://openalex.org/W3027080891
  • https://openalex.org/W3027354145
  • https://openalex.org/W3027408649
  • https://openalex.org/W3027718288
  • https://openalex.org/W3027950902
  • https://openalex.org/W3028744977
  • https://openalex.org/W3028809942
  • https://openalex.org/W3029080096
  • https://openalex.org/W3029172496
  • https://openalex.org/W3029356147
  • https://openalex.org/W3029594861
  • https://openalex.org/W3030793095
  • https://openalex.org/W3030871984
  • https://openalex.org/W3030877999
  • https://openalex.org/W3031033561
  • https://openalex.org/W3031785952
  • https://openalex.org/W3032256850
  • https://openalex.org/W3032386763
  • https://openalex.org/W3032460254
  • https://openalex.org/W3032722378
  • https://openalex.org/W3032844041
  • https://openalex.org/W3033009453
  • https://openalex.org/W3033237269
  • https://openalex.org/W3033618816
  • https://openalex.org/W3033767185
  • https://openalex.org/W3033833391
  • https://openalex.org/W3034205253
  • https://openalex.org/W3034405429
  • https://openalex.org/W3035063822
  • https://openalex.org/W3035401653
  • https://openalex.org/W3035517854
  • https://openalex.org/W3035618713
  • https://openalex.org/W3036260774
  • https://openalex.org/W3036527390
  • https://openalex.org/W3036885817
  • https://openalex.org/W3037289354
  • https://openalex.org/W3037539912
  • https://openalex.org/W3037573836
  • https://openalex.org/W3039221818
  • https://openalex.org/W3048916194
  • https://openalex.org/W3083806257
  • https://openalex.org/W3086407960
  • https://openalex.org/W3098088158
  • https://openalex.org/W4206688552
  • https://openalex.org/W4210575617
  • https://openalex.org/W4210808870