Neue Erkenntnisse zu Long COVID: Wie das Spike-Protein das Gehirn beeinflussen könnte
Marcus SefrinMünchener Forscher haben einen Mechanismus identifiziert, der möglicherweise die neurologischen Symptome von Long COVID erklärt. Die Ansammlung des SARS-CoV-2-Spike-Proteins ist nach ihren Daten mit dauerhaften Auswirkungen auf das Gehirn verbunden.
Auf unglaubliche 400 Millionen Menschen schätzt Helmholtz Munich weltweit die von Long COVID-Betroffenen. Die Relevanz einer aktuell publizierten Arbeit von Helmholtz Munich und der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) ist unabhängig von solchen Schätzungen sicher hoch: Die Wissenschaftler haben einen Mechanismus identifiziert, der möglicherweise die neurologischen Symptome von Long COVID sowie auch neurologische Akuteffekte der Infektion mit SARS-CoV-2 erklärt.
Spike-Protein in Gehirn und Schädel nachweisbar
Die Studie zeigte, dass das SARS-CoV-2-Spike-Protein in Hirnhäuten und im Knochenmark des Schädels bis zu vier Jahre nach der Infektion verbleibt. Diese dauerhafte Präsenz des Spike-Proteins könnte bei den Betroffenen chronische Entzündungen auslösen und das Risiko für neurodegenerative Erkrankungen erhöhen. Das Team unter der Leitung von Prof. Ali Ertürk, München, stellte zudem fest, dass mRNA-COVID-19-Impfstoffe die Anreicherung des Spike-Proteins im Gehirn deutlich reduzieren.
Chance für neue Long COVID-Therapien
Das nach einer Infektion verbleibende Spike-Protein in Schädel und Hirnhäuten stellt nach Überzeugung der Forschenden ein neues therapeutisches Ziel dar. Da im Gegensatz zu Gehirngewebe das Knochenmark des Schädels und die Hirnhäute für medizinische Untersuchungen leichter zugänglich sind, könnten die Ergebnisse helfen, auch neue Diagnosemethoden der langfristigen neurologischen Effekte von COVID-19 zu entwickeln.
Das Team um Ertürk hat eine neue KI-gestützte Bildgebungstechnik entwickelt, die Organe und Gewebeproben transparent macht und so die dreidimensionale Visualisierung von Zellstrukturen, Stoffwechselprodukten und in diesem Fall von viralen Proteinen ermöglicht. Durch diese Technologie konnten die Forschenden eine bisher nicht feststellbare Ablagerung des Spike-Proteins in Gewebeproben von Menschen mit COVID-19 und entsprechend infizierten Mäusen aufdecken.
Spuren der COVID-19-Infektion noch jahrelang nachweisbar
Die Studie zeigte signifikant erhöhte Konzentrationen des Spike-Proteins im Knochenmark des Schädels und in den Hirnhäuten, selbst Jahre nach der Infektion. Das Spike-Protein bindet an ACE2-Rezeptoren, die in diesen Regionen besonders häufig vorkommen. „Das könnte diese Gewebe besonders anfällig für die langfristige Ansammlung des Spike-Proteins machen“, erklärt Dr. Zhouyi Rong, München, Erstautor der Publikation.
mRNA-Impfstoff scheint Long COVID-Risiko zu reduzieren
Mit dem mRNA-Impfstoff geimpfte Mäuse zeigten in der Studie niedrigere Spike-Protein-Werte sowohl im Gehirngewebe als auch im Knochenmark des Schädels im Vergleich zu ungeimpften Mäusen. Die Reduktion betrug jedoch nur etwa 50 Prozent. Andere mRNA-Impfstoffe oder Impfstofftypen wie Vektor- oder proteinbasierte Impfstoffe wurden nicht untersucht. „Diese Reduktion ist ein wichtiger Schritt“, betont Ertürk. Die Ergebnisse würden aber auch auf die Notwendigkeit zusätzlicher Therapien und Interventionen hinweisen, um langfristige Belastungen durch SARS-CoV-2-Infektionen vollständig zu bewältigen.
Kompakt
Die Daten deuten darauf hin, dass das persistierende SARS-CoV-2-Spike-Protein an den Grenzen des Gehirns zu langfristigen neurologischen Effekten beitragen könnte. Die Forschenden gehen davon aus, dass dazu auch eine beschleunigte Gehirnalterung gehört, die den Verlust von fünf bis zehn Jahren gesunder Gehirnfunktion bedeuten könnte.
Rong Z et al. Cell Host & Microbe 2024; doi:10.1016/j.chom.2024.11.007.y