SARS-CoV-2 kann auch Gehirnzellen angreifen

New Haven / Connecticut – Amerikanische Mediziner fanden SARS-CoV-2 im Gehirn von 3 Patienten, die an COVID-19 starben. Ihre Experimente in BioRXiv (2020; DOI: 10.1101 / 2020.06.25.169946) zeigen, dass das Virus Gehirnorganoide angreifen und bei Mäusen eine tödliche Enzephalopathie verursachen kann.

Es ist bekannt, dass die SARS-CoV-2-Infektion häufig nicht auf die Lunge beschränkt ist. Die Viren wurden auch in Blutgefäßen und vielen Organen gefunden. Die Experimente, die von einem Team unter der Leitung von Akiko Iwasaki von der Yale School of Medicine in New Haven / Connecticut durchgeführt wurden, legen nahe, dass auch Nervenzellen im Gehirn zu den Zielen gehören.

Der Forscher fand die ersten Hinweise in Organoiden. Dies sind dreidimensionale Zellkulturen, die aus pluripotenten Stammzellen hergestellt werden, um bestimmte Gehirnzellen im Labor untersuchen zu können.

Die Viren konnten die Nervenzellen und bevorzugten kortikalen Neuronen infizieren. Seltsamerweise hat die Infektion nicht zum Absterben der Neuronen geführt. Im Gegensatz dazu fand der Zelltod in der Umwelt statt. Iwasaki vermutet, dass der erhöhte Sauerstoffverbrauch in den infizierten Zellen zu einer Unterversorgung der Nachbarzellen geführt hat.

Die Forscher konnten zeigen, dass die Gehirnzellen den ACE2-Rezeptor auf ihrer Oberfläche entwickeln, was eine Voraussetzung für eine Infektion ist. Mithilfe der Elektromikroskopie konnten die Forscher beobachten, wie Viruspartikel aus dem endoplasmatischen Retikulum sprießen. Eine Infektion der Organoide konnte mit Antikörpern gegen ACE2 und mit dem Liquor eines Patienten mit COVID-19 verhindert werden.

In einem anderen Experiment wurden Mäuse mit SARS-CoV-2 infiziert. Auch hier konnte das Gehirn der Tiere infiziert werden. Tiere, die nur den Rezeptor im Gehirn produzierten, entwickelten eine schwere Krankheit mit Gewichtsverlust und Tod der Tiere. Wenn die Rezeptoren nur in der Lunge vorhanden waren, wurden die Tiere ohne Gewichtsverlust nur geringfügig krank.

Letztendlich konnten die Forscher Gewebeproben aus dem Gehirn von 3 Personen untersuchen, die an COVID-19 gestorben waren. Mit einem Antikörper gegen das Spike-Protein konnten die Viren im Gehirn immunhistochemisch nachgewiesen werden. Sie waren auf den Kortex beschränkt. Die Basalganglien waren nicht betroffen.

Bei einem Patienten, der nach Beendigung der Beatmung und Sedierung das Bewusstsein nicht wiedererlangte und vermutlich an Enzephalopathie starb, konnten die Viren am Rande der zahlreichen Infarkte nachgewiesen werden. Der Patient hatte Liquor-Antikörper, aber im Gegensatz zu Infektionen mit anderen neurotropen Viren wie Zika, Tollwut oder Herpes wurde kein Hinweis auf eine Entzündung im Gehirn gefunden.

Die Ergebnisse deuten auf eine mögliche Infektion des Gehirns durch SARS-CoV-2 hin, obwohl unklar ist, wie die Viren dorthin gelangt sind. Eine Möglichkeit ist die systemische Ausbreitung durch die Blutgefäße. Iwasaki stellte sich auch vor, dass die Viren den direkten Weg von der Nasenschleimhaut über die Riechnerven zum Gehirn nahmen. © rme / aerzteblatt.de