SARS-CoV-2 kann Blutzellen langfristig verändern – Ursache für Long COVID?

Mögliche Ursache für Long COVID entdeckt

Im Laufe einer SARS-CoV-2-Infektion kann sich sowohl die Größe als auch die Steifigkeit von roten und weißen Blutkörperchen verändern, wie ein deutsches Forschungsteam erstmals im Rahmen einer aktuellen Studie nachweist. Die Veränderungen bleiben demnach über Monate hinweg bestehen und könnten eine Erklärung für Langzeitfolgen sein, die bei vielen Betroffenen nach akutem COVID-19 auftreten.

Forschende des Max-Planck-Zentrums für Physik und Medizin in Erlangen, der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg sowie dem Deutschen Zentrum für Immuntherapie fanden heraus, dass das Coronavirus SARS-CoV-2 in der Lage ist, menschliche Blutkörperchen über Monate hinweg zu verändern. Gleichzeit könnten die Veränderungen die Ursache für das Post-COVID-19-Syndrom sein, welches allgemein häufig als Long COVID bezeichnet wird. Die Forschungsergebnisse werden im Fachmagazin „Biophysical Journal“ vorgestellt.

Blutzirkulation nach COVID-19 eingeschränkt?

Von Atembeschwerden, Husten und Luftnot über Erschöpfung, Müdigkeit und Konzentrationsschwierigkeiten bis hin zu Verlust des Geruchs- und Geschmackssinns reichen die Beschwerden, die manche Betroffene noch Monate nach akutem COVID-19 plagen. Die Ursache für dieses als Long COVID bezeichnete Syndrom gelten als nicht ausreichend versanden. Vermutet wurde, dass durch COVID-19 langanhaltend die Blutzirkulation beeinträchtigt wird und der Sauerstofftransport im Körper nur eingeschränkt funktionsfähig ist. Die Arbeitsgruppe der aktuellen Studie fand nun Beweise, die diese These stützen.

Blutkörperchen bei Long-COVID-Betroffenen untersucht

Wenn es um die Blutzirkulation im Körper geht, spielen die Blutzellen mitsamt ihren physikalischen Eigenschaften eine Schlüsselrolle. Die Forschungsgruppe um Markéta Kubánková, Jochen Guck und Martin Kräter haben die mechanischen Zustände von roten und weißen Blutkörperchen bei Personen mit Long COVID sowie bei Vergleichsgruppen untersucht. „Dabei haben wir deutliche und langanhaltende Veränderungen der Zellen messen können – sowohl während einer akuten Infektion und auch noch danach“, erläutert Professor Guck. Die Erkenntnisse könnten den Forschenden zufolge Folgen für die Diagnose sowie für die Behandlung von COVID-19 haben.

Erkenntnisse dank ausgezeichnetem Verfahren

Um die Blutzellen zu analysieren, verwendeten die Forschenden ein selbst entwickeltes Verfahren namens Echtzeit-Verformungszytometrie. Das Verfahren wurde erst kürzlich mit dem hoch dotierten „Medical Valley Award“ ausgezeichnet. Dabei werden Blutzellen durch einen engen Kanal geschickt und von einer Hochgeschwindigkeitskamera fotografiert. Auf diese Weise können bis zu 1000 Blutkörperchen pro Sekunde nach Form und Größe beurteilt werden.

Über vier Millionen Blutzellen von 17 akut an COVID-19 erkrankten Patientinnen und Patienten, von 14 Genesenen und 24 Gesunden als Vergleichsgruppe wurden mit dem preisgekrönten Verfahren ausgewertet. Die Ergebnisse zeigen, dass unter anderem die Größe und Verformbarkeit der roten Blutkörperchen von COVID-19-Erkrankten stärker schwankte als die von Gesunden. Das könne zum einen das erhöhte Risiko von Gefäßverschlüssen und Embolien der Lunge erklären, zum anderen die beeinträchtigte Sauerstoffversorgung, die viele COVID-19-Betroffene beispielsweise durch Atemnot erleben.

Veränderungen hielten bis zu sieben Monate an

Zudem waren die Lymphozyten (zu den weißen Blutkörperchen gehörende Abwehrzellen) bei Corona-Betroffenen deutlich weicher, was der Arbeitsgruppe zufolge auf eine starke Immunreaktion hinweist. Ähnliche Beobachtungen konnten die Forschenden auch bei den sogenannten Neutrophilen Granulozyten machen, einer weiteren Gruppe weißer Blutkörperchen, die verantwortlich für die angeborene Immunabwehr sind. Diese Zellen blieben bis zu sieben Monate nach der akuten Infektion drastisch verändert.

Neue Diagnoseform für COVID-19?

„Wir vermuten, dass sich das Zellskelett der Immunzellen, welches maßgeblich für die Zellfunktion verantwortlich ist, verändert hat“, folgert Studienerstautorin Markéta Kubánková. Aus ihrer Sicht hat die Echtzeit-Verformungszytometrie das Potenzial, routinemäßig bei der Diagnose von COVID-19 eingesetzt zu werden. Darüber hinaus könne das Verfahren als Frühwarnsystem für unbekannte Viruserkrankungen dienen. (vb)