Medizin

COVID-19: Wie kommt es zum schweren Verlauf?

Eine Infektion mit SARS-CoV-2 geht an einigen Betroffenen fast spurlos vorüber, bei anderen entwickelt sich eine lebensbedrohliche COVID-19-Erkrankung. Bisher versteht man nicht genau, warum die Verläufe, gerade die mit der Ursprungsvariante, so große Unterschiede aufweisen. Ein Team von Wissenschaftler:innen hat nun herausgefunden, dass schwere Verläufe neben einer starken Immunaktivierung und Entzündungsreaktionen vor allem durch eine Funktionsstörung des Endothels gekennzeichnet sind: Wird diese Barriere zwischen Blutstrom und Gewebe geschädigt, verschlechtert sich der Zustand der Patient:innen.

Endothel beeinflusst COVID-Verlauf

„Wir haben in unserer Studie untersucht, welche Immunzellen bei schweren Fällen aktiviert werden und in welcher Form das Endothel und deren Aktivierung eine Rolle im Krankheitsgeschehen spielen“, erklärt Prof. Dr. Christine Falk, Wissenschaftlerin an der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) und im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF). Viele klinische Symptome wie zum Beispiel die Zerstörung der Blutgefäße in der Lunge und das akute Atemnotsyndrom deuteten auf einen Einfluss des Endothels hin. Bei schweren COVID-19-Verläufen sind diese mit einer Funktionsstörung des Endothels assoziiert, die Barriere zwischen den Lungenbläschen und den umliegenden Gefäßen ist nicht mehr intakt.

Schwere des COVID-Verlaufs hängt von Störung der Endothelbarriere ab

In ihrer Studie mit 25 schwer an COVID-19 Erkrankten und 17 Genesenen auf der Intensivstation konnten die Wissenschaftler:innen beweisen, dass der Schweregrad der Erkrankung mit der Störung der Endothelbarriere assoziiert ist und anhand von inflammatorischen (entzündlichen) Plasmaproteinen messbar ist. Ein Muster von 7 Plasmaproteinen tritt offensichtlich im Zusammenhang mit einer schweren Erkrankung auf, die durch starke Entzündungsprozesse gekennzeichnet ist und bei denen das Endothel nachhaltig geschädigt ist. Des Weiteren scheint die Genesung von schweren COVID-19 Fällen mit der Regeneration dieser Endothelbarriere zusammenzuhängen.

Welche Immunzellen konnten bei den COVID-19-Intensivpatienten nachgewiesen werden?

Die Studie zeigte, dass es zu einer übersteigerten Aktivierung von T-Lymphozyten und natürlichen Killerzellen kommt, außerdem zur Entwicklung von Gedächtnis-T-Zellen und zu einer starken Vermehrung von Plasmablasten, Zellen, die große Mengen an Antikörpern produzieren können. Des Weiteren weisen COVID-19-Intensivpatienten hohe Titer an Spike- und Nucleocapsid-spezifischen Antikörpern auf. Interessant für die Forschenden: Der Immunzellphänotyp dieser Patienten veränderte sich vor allem über die Zeit und stand weniger mit einem fortschreitenden Schweregrad in Zusammenhang. Das Fortschreiten von COVID-19 war hingegen eng assoziiert mit erhöhten Konzentrationen verschiedener löslicher Plasmaproteine, nämlich bestimmter Entzündungsmediatoren und vor allem Endothelfaktoren. „Wir konnten zeigen, dass sich COVID-19-Intensivpatient:innen anhand ihres Plasmaprotein-Profils in unterschiedliche Gruppen einteilen lassen, die mit dem Schweregrad der Erkrankung assoziiert sind“, erklärt die Erstautorin Louisa Ruhl, naturwissenschaftliche Doktorandin an der MHH. Diese Erkenntnis ist von großer Bedeutung für die Identifikation von potentiellen Biomarkern für schwere COVID-19-Verläufe, sowie auch für die Entwicklung und den Einsatz neuer Therapieansätze.

Quelle: DZIF

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