Die neuen Erkenntnisse über die Wirkung von SARS-CoV-2 auf das Gefäßsystem des Gehirns bieten einen potenziellen therapeutischen Angriffspunkt für Long-COVID. Die Studie unter der Leitung von Markus Schwaninger, Institut für Experimentelle und Klinische Pharmakologie und Toxikologie der Universität Lübeck zusammen mit weiteren Forscherinnen und Forschern aus Frankreich, Spanien und Deutschland, zeigt, dass Endothelzellen im Gehirn mit SARS-CoV-2 infiziert werden können, und dass eine solche Infektion zum Zelltod führt. Endothelzellen bilden die innere Schicht aller Gefäße im Körper, wobei die Endothelzellen des Gehirns spezielle Eigenschaften aufweisen, um eine dichte Schnittstelle zwischen Blut und Gewebe, die so genannte Blut-Hirn-Schranke, zu bilden. Im Falle eines Zelltods bleibt lediglich die äußere Hülle der Gefäße übrig, die aber nicht mehr von Blut durchströmt werden kann.
Gehirnproben von verstorbenen COVID-19-Patienten untersucht
Die Folgen entdeckten sie in Gehirnproben von verstorbenen COVID-19-Patienten und -Patientinnen, und in Zell- und Tiermodellen einer SARS-CoV-2-Infektion. Durch diese Modelle und den Einsatz hochentwickelter Techniken wie Einzelzell-RNA-Sequenzierung, Massenspektrometrie und Super-Resolution-Mikroskopie fanden sie heraus, dass die SARS-CoV-2-Hauptprotease Mpro ein Protein des Menschen, NEMO genannt, spaltet. Dieses Protein ist für das Überleben von Gehirnendothelzellen notwendig; seine Spaltung führt zum Untergang von Blutgefäßen durch sogenannte Nekroptose.
Blockierung der Nekroptose
Die Autoren und Autorinnen konnten zeigen, dass die Blockierung der Nekroptose die Durchblutung des Gehirns von Mäusen verbessert. Auf diese Weise könnten Long-COVID-Symptome wie das sogenannte Fatigue-Syndrom oder kognitive Beeinträchtigungen, die selbst Kinder und Betroffene mit anfänglich leichten Symptomen betreffen, behandelt werden. Diese Studie liefere somit nach Angaben der Autoren den ersten Beweis für eine direkte Wirkung von SARS-CoV-2 auf die Gefäße des Gehirns und biete eine neuartige Strategie zur Überwindung neurologischer Folgen von COVID-19.
Wenzel J, Lampe J, Müller-Fielitz H, et al.: The SARS-CoV-2 main protease Mpro causes microvascular brain pathology by cleaving NEMO in brain endothelial cells. Nat Neurosci (2021), DOI: doi.org/10.1038/s41593-021-00926-1.
Quelle: idw/Universität zu Lübeck
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