COVID-19: Wie SARS-CoV-2 ins Gehirn gelangt

SARS-CoV-2-Befall im Gehirn Ursache neurologischer Symptome

Bei COVID-19 zeigen sich oftmals neurologische Beschwerden, die vermutlich in Zusammenhang mit der Ausbreitung von SARS-CoV-2 im Gehirn und dem Nervensystem stehen. In einer aktuellen Studie wurde nun deutlich, wie die Ausbreitung des Virus im Gehirn und Nervensystem erfolgt.

Das Forschungsteam um Dr. Ricardo Costa von der Louisiana State University (LSU) hat untersucht, ob und wie SARS-CoV-2 des Zellen des Nervensystems befallen kann. Vorgestellt wurden ihre Ergebnisse im Rahmen der Jahrestagung der American Physiological Society. Die Studienergebnisse könnten auch die alarmierenden neurologischen Symptomen bei manchen Infizierten erklären sowie die Frage beantworten, warum einige Erkrankte schwere neurologische Auswirkungen erleiden, während anderen verschont bleiben, berichten die Forschenden.

ACE2-Rezeptor als Einfallstor

Es ist bekannt, dass SARS-CoV-2 menschliche Zellen infiziert, indem es sich an Proteinen auf der Zelloberfläche festhält, die als Angiotensin-Converting-Enzyme-2 (ACE2)-Rezeptoren bezeichnet werden. Allerdings sei bisher unklar geblieben, ob Gehirnzellen diesen Rezeptor aufweisen, erläutert das Forschungsteam.

Auch Neuronen und Astrozyten weisen ACE2 auf

In der aktuellen Studie untersuchten die Forschenden, ob SARS-CoV-2 die Nervenzellen im Gehirn (Neuronen) und die Astrozyten (Zellen im Gehirn und Rückenmark, die Neuronen unterstützen und schützen ) befallen kann. Hierfür überprüften sie in Zellkulturen, inwiefern Neuronen und Astrozyten ACE2 exprimieren. Dabei zeigte sich, dass beide Zelltypen den ACE2-Rezeptor aufweisen.

In weiterführenden Versuche wurde zudem deutlich, dass beide Zelltypen mit SARS-CoV-2 infiziert werden können, allerdings war bei den Astrozyten die Infektion etwas weniger wahrscheinlich. „Astrozyten sind das Hauptzugangstor zum Gehirn und dafür verantwortlich, Nährstoffe aus dem Blutkreislauf zu den Neuronen zu transportieren, während sie schädliche Partikel fernhalten“, erläutern die Forschenden.

Astrozyten die Schlüsselstelle

Wenn sie der Infektion widerstehen, können Astrozyten dazu beitragen, SARS-CoV-2 aus dem Gehirn fernzuhalten, aber sobald sie infiziert sind, könnten sie das Virus leicht an viele Neuronen weitergeben, so das Forschungsteam. Denn während Astrozyten eine höhere Resistenz gegen Infektionen aufweisen, seien Neuronen offenbar deutlich anfälliger.

„Dies deutet darauf hin, dass nur wenige Astrozyten, die infiziert werden, ausreichen könnten, damit sich die Infektion schnell auf Neuronen ausbreitet. Die Beobachtungen könnten erklären, warum einige Patienten keine neurologischen Symptome haben, während andere schwere Symptome entwickeln“, so Dr. Costa.

Die Astrozyten seien ein möglicher Weg, über den COVID-19 die neurologischen Schäden verursacht, betont der Erstautor der Studie. Dies könne auch viele der neurologischen Symptome erklären, die bei COVID-19 auftreten, „darunter Verlust des Geruchs- und Geschmackssinns, Desorientierung, Psychosen und Schlaganfälle.“ (fp)

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