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Erschienen in: Neurological Sciences 12/2022

28.09.2022 | COVID-19 | Original Article

Network autonomic analysis of post-acute sequelae of COVID-19 and postural tachycardia syndrome

verfasst von: Peter Novak, Matthew P. Giannetti, Emily Weller, Matthew J. Hamilton, Shibani S. Mukerji, Haitham S. Alabsi, David Systrom, Sadie P. Marciano, Donna Felsenstein, William J. Mullally, David M. Pilgrim, Mariana Castells

Erschienen in: Neurological Sciences | Ausgabe 12/2022

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Abstract

Background

The autonomic nervous system (ANS) is a complex network where sympathetic and parasympathetic domains interact inside and outside of the network. Correlation-based network analysis (NA) is a novel approach enabling the quantification of these interactions. The aim of this study is to assess the applicability of NA to assess relationships between autonomic, sensory, respiratory, cerebrovascular, and inflammatory markers on post-acute sequela of COVID-19 (PASC) and postural tachycardia syndrome (POTS).

Methods

In this retrospective study, datasets from PASC (n = 15), POTS (n = 15), and matched controls (n = 11) were analyzed. Networks were constructed from surveys (autonomic and sensory), autonomic tests (deep breathing, Valsalva maneuver, tilt, and sudomotor test) results using heart rate, blood pressure, cerebral blood flow velocity (CBFv), capnography, skin biopsies for assessment of small fiber neuropathy (SFN), and various inflammatory markers. Networks were characterized by clusters and centrality metrics.

Results

Standard analysis showed widespread abnormalities including reduced orthostatic CBFv in 100%/88% (PASC/POTS), SFN 77%/88%, mild-to-moderate dysautonomia 100%/100%, hypocapnia 87%/100%, and elevated inflammatory markers. NA showed different signatures for both disorders with centrality metrics of vascular and inflammatory variables playing prominent roles in differentiating PASC from POTS.

Conclusions

NA is suitable for a relationship analysis between autonomic and nonautonomic components. Our preliminary analyses indicate that NA can expand the value of autonomic testing and provide new insight into the functioning of the ANS and related systems in complex disease processes such as PASC and POTS.
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Metadaten
Titel
Network autonomic analysis of post-acute sequelae of COVID-19 and postural tachycardia syndrome
verfasst von
Peter Novak
Matthew P. Giannetti
Emily Weller
Matthew J. Hamilton
Shibani S. Mukerji
Haitham S. Alabsi
David Systrom
Sadie P. Marciano
Donna Felsenstein
William J. Mullally
David M. Pilgrim
Mariana Castells
Publikationsdatum
28.09.2022
Verlag
Springer International Publishing
Schlagwort
COVID-19
Erschienen in
Neurological Sciences / Ausgabe 12/2022
Print ISSN: 1590-1874
Elektronische ISSN: 1590-3478
DOI
https://doi.org/10.1007/s10072-022-06423-y

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