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Schädigt SARS-CoV-2 Gehirnzellen?

SARS-CoV-2-Infektion Gehirnzellen
Abgestorbene Gehirnzellen werden nicht nachgebildet. (Leestat / iStockphoto)

Das neuartige Coronavirus SARS-CoV-2 befällt nicht nur Lunge und andere Organe, sondern in manchen Fällen auch Gehirnzellen. Forscher untersuchten nun, wie das Virus ins Gehirn gelangt und welche Folgen eine solche Infektion haben könnte.

Das Coronavirus SARS-CoV-2 schädigt vorwiegend die Lunge, es können aber auch andere Organe wie Leber und Nieren und/oder Blutgefäße betroffen sein. Da viele COVID-19-Patienten auch von neurologischen Symptomen wie Kopfschmerzen, Verwirrtheit oder Störungen des Geruchs- und Geschmackssinns berichten, vermuteten die Forscher, dass das Virus auch fähig ist, Gehirnzellen zu infizieren.

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Infektion führt zum Absterben benachbarter Gehirnzellen

Den ersten Nachweis dafür erbrachte nun eine Forschergruppe rund um die Neurologin Dr. Akiko Iwasaki. Die Wissenschafter untersuchten, ob SARS-CoV-2 Gehirnzellen infizieren kann und welche Auswirkung eine solche Infektion haben könnte.

Dafür wählten sie drei unterschiedliche Herangehensweisen:

  • Untersuchung des Gehirns eines an COVID-19 infizierten Patienten
  • Untersuchung des Gehirns von Labormäusen
  • Untersuchung eines Organoids (im Labor gezüchtetes dreidimensionales Modell eines Gehirns)

Kommt es zu einer Infektion des Gehirns mit dem Coronavirus, verhält sich das Virus anders als andere Viren, die ebenfalls mit Gehirnentzündungen in Verbindung gebracht werden: Im Gegensatz zum Zikavirus etwa führt eine SARS-CoV-2-Infektion von Gehirnzellen nicht unmittelbar zu deren Tod. Stattdessen nutzt es die befallenen Nervenzellen für die eigene Vermehrung, verursacht aber durch seinen hohen Sauerstoffverbrauch im Gewebe ein Absterben der benachbarten Zellen. Akiko Iwasaki spricht in diesem Zusammenhang von einer "stillen Infektion“. Da einmal abgestorbene Nervenzellen nicht nachgebildet werden, könne eine solche Infektion potenziell tödliche Folgen haben.

Infektion des Gehirns gefährlicher als jene der Lunge

Anhand der Versuche mit den Labormäusen konnte festgestellt werden, dass eine Infektion des Gehirns schwerwiegendere Folgen hat als jene der Lunge:

  • In der Gruppe der Mäuse, deren Gehirne mit SARS-CoV-2 infiziert wurden, verloren die Tiere schnell an Körpergewicht und starben innerhalb von sechs Tagen.
  • Jene Mäuse, deren Lungen infiziert wurden, verloren kein Gewicht und hatten einen milderen Krankheitsverlauf.

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Coronainfektion im Gehirn tritt nur selten auf

Insgesamt scheint der Befall von Gehirnzellen mit SARS-CoV2 eher selten zu sein. Auch wenn 40-60% der COVID-19-Patienten neurologische Beschwerden haben, sind nicht alle auf eine Infektion des Gehirns zurückzuführen. Vermutet wird jedoch, dass einige Menschen aufgrund ihrer genetischen Veranlagung, einer besonders hohen SARS-CoV-2-Viruslast oder anderen (derzeit unbekannten) Gründen anfälliger für eine Coronainfektion im Gehirn sind. 

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Schlechtere Prognose

Da insbesondere bei schwerem Krankheitsverlauf immer wieder von Bewusstseinsstörungen, Delirium oder Schlaganfällen berichtet wurde, gilt das Auftreten von neurologischen Beschwerden bei COVID-19 mittlerweile als Indikator für eine schlechtere Heilungsprognose.

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Quellen

"Neuroinvasion of SARS-CoV-2 in human and mouse brain".
https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.06.25.169946v2

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