Abstract
To understand neurological complications of COVID-19 better both acutely and for recovery, we measured markers of brain injury, inflammatory mediators, and autoantibodies in 203 hospitalised participants; 111 with acute sera (1–11 days post-admission) and 92 convalescent sera (56 with COVID-19-associated neurological diagnoses). Here we show that compared to 60 uninfected controls, tTau, GFAP, NfL, and UCH-L1 are increased with COVID-19 infection at acute timepoints and NfL and GFAP are significantly higher in participants with neurological complications. Inflammatory mediators (IL-6, IL-12p40, HGF, M-CSF, CCL2, and IL-1RA) are associated with both altered consciousness and markers of brain injury. Autoantibodies are more common in COVID-19 than controls and some (including against MYL7, UCH-L1, and GRIN3B) are more frequent with altered consciousness. Additionally, convalescent participants with neurological complications show elevated GFAP and NfL, unrelated to attenuated systemic inflammatory mediators and to autoantibody responses. Overall, neurological complications of COVID-19 are associated with evidence of neuroglial injury in both acute and late disease and these correlate with dysregulated innate and adaptive immune responses acutely.
Original language | English |
---|---|
Article number | 8487 |
Journal | Nature Communications |
Volume | 14 |
Issue number | 1 |
DOIs | |
Publication status | Published - Dec 2023 |
Bibliographical note
Publisher Copyright:© 2023, The Author(s).
Fingerprint
Dive into the research topics of 'Para-infectious brain injury in COVID-19 persists at follow-up despite attenuated cytokine and autoantibody responses'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
- APA
- Author
- BIBTEX
- Harvard
- Standard
- RIS
- Vancouver
}
In: Nature Communications, Vol. 14, No. 1, 8487, 12.2023.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - Para-infectious brain injury in COVID-19 persists at follow-up despite attenuated cytokine and autoantibody responses
AU - Michael, Benedict D.
AU - Dunai, Cordelia
AU - Needham, Edward J.
AU - Tharmaratnam, Kukatharmini
AU - Williams, Robyn
AU - Huang, Yun
AU - Boardman, Sarah A.
AU - Clark, Jordan J.
AU - Sharma, Parul
AU - Subramaniam, Krishanthi
AU - Wood, Greta K.
AU - Collie, Ceryce
AU - Digby, Richard
AU - Ren, Alexander
AU - Norton, Emma
AU - Leibowitz, Maya
AU - Ebrahimi, Soraya
AU - Fower, Andrew
AU - Fox, Hannah
AU - Tato, Esteban
AU - Ellul, Mark A.
AU - Sunderland, Geraint
AU - Held, Marie
AU - Hetherington, Claire
AU - Egbe, Franklyn N.
AU - Palmos, Alish
AU - Stirrups, Kathy
AU - Grundmann, Alexander
AU - Chiollaz, Anne Cecile
AU - Sanchez, Jean Charles
AU - Stewart, James P.
AU - Griffiths, Michael
AU - Solomon, Tom
AU - Breen, Gerome
AU - Coles, Alasdair J.
AU - Kingston, Nathalie
AU - Bradley, John R.
AU - Chinnery, Patrick F.
AU - Cavanagh, Jonathan
AU - Irani, Sarosh R.
AU - Vincent, Angela
AU - Baillie, J. Kenneth
AU - Openshaw, Peter J.
AU - Semple, Malcolm G.
AU - Baillie, J. Kenneth
AU - Openshaw, Peter J.
AU - Semple, Malcolm G.
AU - Alex, Beatrice
AU - Andrikopoulos, Petros
AU - Bach, Benjamin
AU - Barclay, Wendy S.
AU - Bogaert, Debby
AU - Chand, Meera
AU - Chechi, Kanta
AU - Cooke, Graham S.
AU - da Silva, Ana
AU - de Silva, Thushan
AU - Docherty, Annemarie B.
AU - dos Santos, Gonçalo
AU - Dumas, Marc Emmanuel
AU - Dunning, Jake
AU - Fletcher, Tom
AU - Green, Christoper A.
AU - Greenhalf, William
AU - Griffin, Julian L.
AU - Gupta, Rishi K.
AU - Harrison, Ewen M.
AU - Wai, Antonia Y.
AU - Holden, Karl
AU - Horby, Peter W.
AU - Ijaz, Samreen
AU - Khoo, Saye
AU - Klenerman, Paul
AU - Law, Andrew
AU - Lewis, Matthew R.
AU - Liggi, Sonia
AU - Lim, Wei S.
AU - Maslen, Lynn
AU - Mentzer, Alexander J.
AU - Merson, Laura
AU - Meynert, Alison M.
AU - Moore, Shona C.
AU - Noursadeghi, Mahdad
AU - Olanipekun, Michael
AU - Osagie, Anthonia
AU - Palmarini, Massimo
AU - Palmieri, Carlo
AU - Paxton, William A.
AU - Pollakis, Georgios
AU - Price, Nicholas
AU - Rambaut, Andrew
AU - Robertson, David L.
AU - Russell, Clark D.
AU - Sancho-Shimizu, Vanessa
AU - Sands, Caroline J.
AU - Scott, Janet T.
AU - Sigfrid, Louise
AU - Sriskandan, Shiranee
AU - Stuart, David
AU - Summers, Charlotte
AU - Swann, Olivia V.
AU - Takats, Zoltan
AU - Takis, Panteleimon
AU - Tedder, Richard S.
AU - Thompson, A. A.R.
AU - Thomson, Emma C.
AU - Thwaites, Ryan S.
AU - Turtle, Lance C.
AU - Zambon, Maria
AU - Drake, Thomas M.
AU - Fairfield, Cameron J.
AU - Knight, Stephen R.
AU - Mclean, Kenneth A.
AU - Murphy, Derek
AU - Norman, Lisa
AU - Pius, Riinu
AU - Shaw, Catherine A.
AU - Connor, Marie
AU - Dalton, Jo
AU - Gamble, Carrol
AU - Girvan, Michelle
AU - Halpin, Sophie
AU - Harrison, Janet
AU - Jackson, Clare
AU - Lee, James
AU - Marsh, Laura
AU - Plotkin, Daniel
AU - Roberts, Stephanie
AU - Saviciute, Egle
AU - Clohisey, Sara
AU - Hendry, Ross
AU - Knight, Susan
AU - Lahnsteiner, Eva
AU - Leeming, Gary
AU - Norris, Lucy
AU - Scott-Brown, James
AU - Tait, Sarah
AU - Wham, Murray
AU - Clark, Richard
AU - Coutts, Audrey
AU - Donnelly, Lorna
AU - Fawkes, Angie
AU - Gilchrist, Tammy
AU - Hafezi, Katarzyna
AU - MacGillivray, Louise
AU - Maclean, Alan
AU - McCafferty, Sarah
AU - Morrice, Kirstie
AU - Murphy, Lee
AU - Wrobel, Nicola
AU - Carson, Gail
AU - Adeniji, Kayode
AU - Agranoff, Daniel
AU - Agwuh, Ken
AU - Ail, Dhiraj
AU - Aldera, Erin L.
AU - Alegria, Ana
AU - Allen, Sam
AU - Angus, Brian
AU - Ashish, Abdul
AU - Atkinson, Dougal
AU - Bari, Shahedal
AU - Barlow, Gavin
AU - Barnass, Stella
AU - Barrett, Nicholas
AU - Bassford, Christopher
AU - Basude, Sneha
AU - Baxter, David
AU - Beadsworth, Michael
AU - Bernatoniene, Jolanta
AU - Berridge, John
AU - Berry, Colin
AU - Best, Nicola
AU - Bothma, Pieter
AU - Brittain-Long, Robin
AU - Bulteel, Naomi
AU - Burden, Tom
AU - Burtenshaw, Andrew
AU - Caruth, Vikki
AU - Chadwick, David
AU - Chambler, Duncan
AU - Chee, Nigel
AU - Child, Jenny
AU - Chukkambotla, Srikanth
AU - Clark, Tom
AU - Collini, Paul
AU - Cosgrove, Catherine
AU - Cupitt, Jason
AU - Cutino-Moguel, Maria Teresa
AU - Dark, Paul
AU - Dawson, Chris
AU - Dervisevic, Samir
AU - Donnison, Phil
AU - Douthwaite, Sam
AU - Drummond, Andrew
AU - DuRand, Ingrid
AU - Dushianthan, Ahilanadan
AU - Dyer, Tristan
AU - Evans, Cariad
AU - Eziefula, Chi
AU - Fegan, Chrisopher
AU - Finn, Adam
AU - Fullerton, Duncan
AU - Garg, Sanjeev
AU - Garg, Atul
AU - Gkrania-Klotsas, Effrossyni
AU - Godden, Jo
AU - Goldsmith, Arthur
AU - Graham, Clive
AU - Grammatikopoulos, Tassos
AU - Hardy, Elaine
AU - Hartshorn, Stuart
AU - Harvey, Daniel
AU - Havalda, Peter
AU - Hawcutt, Daniel B.
AU - Hobrok, Maria
AU - Hodgson, Luke
AU - Hormis, Anil
AU - Howard, Joanne
AU - Jacobs, Michael
AU - Jain, Susan
AU - Jennings, Paul
AU - Kaliappan, Agilan
AU - Kasipandian, Vidya
AU - Kegg, Stephen
AU - Kelsey, Michael
AU - Kendall, Jason
AU - Kerrison, Caroline
AU - Kerslake, Ian
AU - Koch, Oliver
AU - Koduri, Gouri
AU - Koshy, George
AU - Laha, Shondipon
AU - Laird, Steven
AU - Larkin, Susan
AU - Leiner, Tamas
AU - Lillie, Patrick
AU - Limb, James
AU - Linnett, Vanessa
AU - Little, Jeff
AU - Lyttle, Mark
AU - MacMahon, Michael
AU - MacNaughton, Emily
AU - Mankregod, Ravish
AU - Masson, Huw
AU - Matovu, Elijah
AU - McCullough, Katherine
AU - McEwen, Ruth
AU - Meda, Manjula
AU - Mills, Gary
AU - Minton, Jane
AU - Mohandas, Kavya
AU - Mok, Quen
AU - Moon, James
AU - Moore, Elinoor
AU - Morgan, Patrick
AU - Morris, Craig
AU - Mortimore, Katherine
AU - Moses, Samuel
AU - Mpenge, Mbiye
AU - Mulla, Rohinton
AU - Murphy, Michael
AU - Nagarajan, Thapas
AU - Nagel, Megan
AU - Nelson, Mark
AU - Norris, Lillian
AU - O’Shea, Matthew K.
AU - Ostermann, Marlies
AU - Otahal, Igor
AU - Pais, Mark
AU - Panchatsharam, Selva
AU - Papakonstantinou, Danai
AU - Papineni, Padmasayee
AU - Paraiso, Hassan
AU - Patel, Brij
AU - Pattison, Natalie
AU - Pepperell, Justin
AU - Peters, Mark
AU - Phull, Mandeep
AU - Pintus, Stefania
AU - Planche, Tim
AU - Post, Frank
AU - Price, David
AU - Prout, Rachel
AU - Rae, Nikolas
AU - Reschreiter, Henrik
AU - Reynolds, Tim
AU - Richardson, Neil
AU - Roberts, Mark
AU - Roberts, Devender
AU - Rose, Alistair
AU - Rousseau, Guy
AU - Ruge, Bobby
AU - Ryan, Brendan
AU - Saluja, Taranprit
AU - Schmid, Matthias L.
AU - Shah, Aarti
AU - Shankar-Hari, Manu
AU - Shanmuga, Prad
AU - Sharma, Anil
AU - Shawcross, Anna
AU - Pooni, Jagtur S.
AU - Sizer, Jeremy
AU - Smith, Richard
AU - Snelson, Catherine
AU - Spittle, Nick
AU - Staines, Nikki
AU - Stambach, Tom
AU - Stewart, Richard
AU - Subudhi, Pradeep
AU - Szakmany, Tamas
AU - Tatham, Kate
AU - Thomas, Jo
AU - Thompson, Chris
AU - Thompson, Robert
AU - Tridente, Ascanio
AU - Tupper-Carey, Darell
AU - Twagira, Mary
AU - Vallotton, Nick
AU - Vancheeswaran, Rama
AU - Vincent, Rachel
AU - Vincent-Smith, Lisa
AU - Visuvanathan, Shico
AU - Vuylsteke, Alan
AU - Waddy, Sam
AU - Wake, Rachel
AU - Walden, Andrew
AU - Welters, Ingeborg
AU - Whitehouse, Tony
AU - Whittaker, Paul
AU - Whittington, Ashley
AU - Wijesinghe, Meme
AU - Williams, Martin
AU - Wilson, Lawrence
AU - Winchester, Stephen
AU - Wiselka, Martin
AU - Wolverson, Adam
AU - Wootton, Daniel G.
AU - Workman, Andrew
AU - Yates, Bryan
AU - Young, Peter
AU - McDonald, Sarah E.
AU - Shaw, Victoria
AU - Ahmed, Katie A.
AU - Armstrong, Jane A.
AU - Ashworth, Milton
AU - Asiimwe, Innocent G.
AU - Bakshi, Siddharth
AU - Barlow, Samantha L.
AU - Booth, Laura
AU - Brennan, Benjamin
AU - Bullock, Katie
AU - Carlucci, Nicola
AU - Cass, Emily
AU - Catterall, Benjamin W.
AU - Clark, Jordan J.
AU - Clarke, Emily A.
AU - Cole, Sarah
AU - Cooper, Louise
AU - Cox, Helen
AU - Davis, Christopher
AU - Dincarslan, Oslem
AU - Carracedo, Alejandra D.
AU - Dunn, Chris
AU - Dyer, Philip
AU - Elliott, Angela
AU - Evans, Anthony
AU - Finch, Lorna
AU - Fisher, Lewis W.
AU - Flaherty, Lisa
AU - Foster, Terry
AU - Garcia-Dorival, Isabel
AU - Gunning, Philip
AU - Hartley, Catherine
AU - Holmes, Anthony
AU - Jensen, Rebecca L.
AU - Jones, Christopher B.
AU - Jones, Trevor R.
AU - Khandaker, Shadia
AU - King, Katharine
AU - Kiy, Robyn T.
AU - Koukorava, Chrysa
AU - Lake, Annette
AU - Lant, Suzannah
AU - Latawiec, Diane
AU - Lavelle-Langham, Lara
AU - Lefteri, Daniella
AU - Lett, Lauren
AU - Livoti, Lucia A.
AU - Mancini, Maria
AU - Massey, Hannah
AU - Maziere, Nicole
AU - McDonald, Sarah
AU - McEvoy, Laurence
AU - McLauchlan, John
AU - Metelmann, Soeren
AU - Miah, Nahida S.
AU - Middleton, Joanna
AU - Mitchell, Joyce
AU - Murphy, Ellen G.
AU - Penrice-Randal, Rebekah
AU - Pilgrim, Jack
AU - Prince, Tessa
AU - Reynolds, Will
AU - Ridley, P. M.
AU - Sales, Debby
AU - Shaw, Victoria E.
AU - Shears, Rebecca K.
AU - Small, Benjamin
AU - Subramaniam, Krishanthi S.
AU - Szemiel, Agnieska
AU - Taggart, Aislynn
AU - Tanianis-Hughes, Jolanta
AU - Thomas, Jordan
AU - Trochu, Erwan
AU - Tonder, Libby v.
AU - Wilcock, Eve
AU - Zhang, J. E.
AU - Keating, Seán
AU - Donegan, Cara
AU - Spencer, Rebecca G.
AU - Donohue, Chloe
AU - Griffiths, Fiona
AU - Hardwick, Hayley
AU - Oosthuyzen, Wilna
AU - Hampshire, Adam
AU - Sieradzki, Adam
AU - Seed, Adam W.
AU - Garjani, Afagh
AU - Nair, Akshay
AU - Coles, Alaisdair
AU - Carson, Alan
AU - Darby, Alastair
AU - Dregan, Alex
AU - Grundmann, Alexander
AU - Palmos, Alish
AU - Al-Chalabi, Ammar
AU - McIntosh, Andrew M.
AU - Holland, Angela E.
AU - Roberts, Angela
AU - Vincent, Angela
AU - Venneri, Annalena
AU - David, Anthony S.
AU - Tamborska, Arina
AU - Patel, Arvind
AU - Easton, Ava
AU - Michael, Benedict D.
AU - Blackledge, Bethan
AU - Facer, Bethany
AU - Singh, Bhagteshwar
AU - Sargent, Brendan
AU - Collie, Ceryce
AU - Leek, Charles
AU - Armour, Cherie
AU - Morris, Christopher M.
AU - Allen, Christopher M.
AU - Mulholland, Ciaran
AU - MacIver, Claire L.
AU - Dunai, Cordelia
AU - Smith, Craig J.
AU - van, Daniel J.
AU - Madarshahian, Daniel
AU - Christmas, David
AU - Cousins, David
AU - Menon, David K.
AU - Christmas, David M.
AU - Breen, David P.
AU - Monssen, Dina
AU - Bullmore, Edward
AU - Needham, Edward
AU - McGlinchey, Emily
AU - Thomson, Emma
AU - Duff, Eugene
AU - Hodel, Eva M.
AU - Harrison, Ewan
AU - Zelaya, Fernando
AU - Lewis, Gabriella
AU - McDonnell, Gavin
AU - Wood, Greta K.
AU - Williams, Guy B.
AU - Hannah, C.
AU - Rogers, Henry C.
AU - Smith, Jacqueline
AU - Harris, Jade D.
AU - Lilleker, James B.
AU - Amin, Jay
AU - Aggleton, John P.
AU - Bradley, John R.
AU - Taylor, John Paul
AU - Cavanagh, Jonathan
AU - Coleman, Jonathan R.
AU - Underwood, Jonathan
AU - Breuer, Judith
AU - Hiscox, Julian
AU - Miller, Karla
AU - Dodd, Katherine C.
AU - Glen, Kiran
AU - Benjamin, Laura
AU - Taams, Leonie
AU - George, Lily
AU - Hardwick, Marc
AU - Baker, Mark R.
AU - Husain, Masud
AU - Butler, Matthew
AU - Hotopf, Matthew
AU - Broome, Matthew R.
AU - Samuel, Merna
AU - Griffiths, Michael
AU - Lunn, Michael P.
AU - Zandi, Michael S.
AU - Hartmann, Monika
AU - Cossette, Nadine
AU - Martin, Naomi
AU - Nicholas, Nathalie
AU - Harrison, Neil A.
AU - Basu, Neil
AU - Harrison, Neil
AU - Davies, Nicholas
AU - Wood, Nicholas
AU - Evangelou, Nikos
AU - Shaw, Pamela J.
AU - Mansoori, Parisa
AU - Harrison, Paul J.
AU - Jezzard, Peter
AU - Fernandes, Peter M.
AU - Upthegrove, Rachel
AU - Batra, Rahul
AU - Gregory, Rebecca
AU - Thomas, Rhys H.
AU - Bethlehem, Richard
AU - Francis, Richard
AU - O’Malley, Ronan
AU - Salman, Rustam A.
AU - McIlwaine, Ryan
AU - Kyaw, Sandar
AU - Irani, Sarosh
AU - Gunatilake, Savini
AU - Semple, Scott
AU - Hamid, Shahd H.
AU - Peacock, Sharon
AU - Rota, Silvia
AU - Keller, Simon
AU - Pendered, Sophie
AU - Barrett, Suzanne
AU - Hughes, Stella
AU - Paddick, Stella Maria
AU - Sawcer, Stephen J.
AU - Smith, Stephen
AU - Williams, Steven
AU - Wong, Sui H.
AU - Defres, Sylviane
AU - Jackson, Thomas
AU - Jenkins, Thomas M.
AU - Pollak, Thomas
AU - Nicholson, Timothy
AU - Veenith, Tonny
AU - Grimbly, Victoria
AU - Newcombe, Virginia
AU - Taams, Leonie S.
AU - Menon, David K.
N1 - Publisher Copyright: © 2023, The Author(s).
PY - 2023/12
Y1 - 2023/12
N2 - To understand neurological complications of COVID-19 better both acutely and for recovery, we measured markers of brain injury, inflammatory mediators, and autoantibodies in 203 hospitalised participants; 111 with acute sera (1–11 days post-admission) and 92 convalescent sera (56 with COVID-19-associated neurological diagnoses). Here we show that compared to 60 uninfected controls, tTau, GFAP, NfL, and UCH-L1 are increased with COVID-19 infection at acute timepoints and NfL and GFAP are significantly higher in participants with neurological complications. Inflammatory mediators (IL-6, IL-12p40, HGF, M-CSF, CCL2, and IL-1RA) are associated with both altered consciousness and markers of brain injury. Autoantibodies are more common in COVID-19 than controls and some (including against MYL7, UCH-L1, and GRIN3B) are more frequent with altered consciousness. Additionally, convalescent participants with neurological complications show elevated GFAP and NfL, unrelated to attenuated systemic inflammatory mediators and to autoantibody responses. Overall, neurological complications of COVID-19 are associated with evidence of neuroglial injury in both acute and late disease and these correlate with dysregulated innate and adaptive immune responses acutely.
AB - To understand neurological complications of COVID-19 better both acutely and for recovery, we measured markers of brain injury, inflammatory mediators, and autoantibodies in 203 hospitalised participants; 111 with acute sera (1–11 days post-admission) and 92 convalescent sera (56 with COVID-19-associated neurological diagnoses). Here we show that compared to 60 uninfected controls, tTau, GFAP, NfL, and UCH-L1 are increased with COVID-19 infection at acute timepoints and NfL and GFAP are significantly higher in participants with neurological complications. Inflammatory mediators (IL-6, IL-12p40, HGF, M-CSF, CCL2, and IL-1RA) are associated with both altered consciousness and markers of brain injury. Autoantibodies are more common in COVID-19 than controls and some (including against MYL7, UCH-L1, and GRIN3B) are more frequent with altered consciousness. Additionally, convalescent participants with neurological complications show elevated GFAP and NfL, unrelated to attenuated systemic inflammatory mediators and to autoantibody responses. Overall, neurological complications of COVID-19 are associated with evidence of neuroglial injury in both acute and late disease and these correlate with dysregulated innate and adaptive immune responses acutely.
UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85181178155&partnerID=8YFLogxK
U2 - 10.1038/s41467-023-42320-4
DO - 10.1038/s41467-023-42320-4
M3 - Article
C2 - 38135686
AN - SCOPUS:85181178155
SN - 2041-1723
VL - 14
JO - Nature Communications
JF - Nature Communications
IS - 1
M1 - 8487
ER -