Coronavirus: Nasale Mikrobiota können Symptome voraussagen

COVID-19: Mikrobiom der Nase gibt Hinweis auf Symptome

Die Zusammensetzung der Mikroorganismen in der Nase sowie im Rachen gibt laut einer neuen Studie Hinweise darauf, ob eine Person nach einer Infektion mit dem Coronavirus SARS-Cov-2 Symptome entwickeln wird. Die Nasen-Rachen-Mikrobiota könnten sich somit als Biomarker für symptomatische COVID-19-Verläufe eignen.

Forschende des Medical College of Georgia an der Augusta University (USA) fanden heraus, dass die Mikrobiota in der Nase und im oberen Rachenraum Hinweise darauf liefern, wie krank eine Person nach einer Infektion mit dem Coronavirus SARS-Cov-2 wird. Wenn sich die Nasen-Rachen-Mikrobiota als Biomarker für die Krankheitsschwere bestätigt, könne dies neue Strategien zur Behandlung von COVID-19 eröffnen. Die Ergebnisse wurden kürzlich im Fachjournal „Diagnostics“ publiziert.

Die nasopharyngeale Mikrobiota als Schutzwall

Die Gesamtheit aller in der Nase und im Rachen lebenden Mikroorganismen werden in der Medizin als nasopharyngeale Mikrobiota bezeichnet. Dieses Mikrobiom bietet einen allgemeinen Schutz vor Viren, Bakterien und anderen Krankheitserregern, die über die Atemwege eindringen.

Die Forschenden verglichen die nasopharyngealen Mikrobiota von Teilnehmenden im Alter zwischen 49 und 78 Jahren. Eine Gruppe war nicht mit dem Coronavirus SARS-Cov-2 infiziert. Eine weitere Gruppe war mit dem Virus infiziert, entwickelte aber keine Symptome. Die Teilnehmenden der dritten Gruppe waren ebenfalls mit SARS-Cov-2 infiziert, litten aber unter Symptomen. Bei der Auswertung der Daten zeigte sich, dass bestimmte Muster in der Zusammensetzung des Mikrobioms mit der Schwere der Symptome verbunden waren, die sich während der Krankheit entwickelten.

Viele Infizierte entwickeln keine Symptome

„Millionen von Menschen infizieren sich, und nur relativ wenige von ihnen entwickeln Symptome“, erläutert Dr. Ravindra Kolhe. Er ist Direktor des Georgia Esoteric and Molecular Laboratory am Medical College of Georgia. Die nasopharyngealen Mikrobiota könnten ihm zufolge einer der Gründe dafür sein, warum manche Menschen Beschwerden entwickeln und andere nicht.

Menschen mit Symptomen hatten geschwächte Mikrobiota

Vor allem bei Personen, die während einer SARS-Cov-2-Infektion Symptome entwickelten, wiesen die Forschenden in der Nasen-Rachen-Höhle niedrige Werte an Mikroorganismen nach. Die große Mehrheit der Personen ohne Symptome hatte hingegen eine ausreichende Menge von Mikroorganismen in der Nasen-Rachen-Höhle.

Was war zuerst da?

„Wir wissen nicht, was zuerst da war: die Krankheit oder die Auslöschung der Mikrobiota“, fügt Studienkoautor Dr. Sadanand Fulzele hinzu. Eine laufende Nase und ständiges Niesen könnten für einen teilweisen Verlust der nasopharyngealen Mikrobiota verantwortlich sein. Im Gegenzug könnte aber auch im Vorfeld geschwächte Mikrobiota das Risiko für das Entstehen von Symptomen erhöhen. Für die endgültige Beantwortung dieser Frage benötigt das Forschungsteam mehr Daten.

Nasopharyngeale Mikrobiota nicht ausreichend verstanden

Zudem geben die Forschenden zu bedenken, dass das Mikrobiom in der Nase und im Rachen als nicht ausreichend verstanden gilt. Die Funktion von einigen der Bakterien, die in den nasopharyngealen Mikrobiota gefunden wurden, sind weitgehend unbekannt. Aus neusten Forschungen zum Miktobiom im Darm wisse man aber, dass die Zusammensetzung von Mikroorganismen im Körper weitreichende Auswirkungen auf die Gesundheit haben kann.

Warum die nasopharyngealen Mikrobiota Viren aufhalten

Wie die Arbeitsgruppe erklärt, wirkt die feuchte und schleimproduzierende Auskleidung der Nasen-Rachen-Höhle wie eine natürliche Barriere gegen Eindringlinge. Darüber hinaus sei in dem Sekret eine bedeutende Anzahl von Immunzellen vorhanden, die auf eindringende Atemwegsviren reagieren. Außerdem seien in dem Bereich besonders viele ACE-2-Rezeptoren vorhanden, an die das Spike-Protein des Coronavirus SARS-Cov-2 bindet. Die Nasen-Rachen-Höhle sei somit ein „wichtiger Landeplatz für dieses Virus“.

Verändertes Mikrobiom bei symptomatischen Teilnehmenden

Da bei den symptomatischen Patientinnen und Patienten auch ein verändertes Mikrobiom gemessen wurde, könnte dies die Immunantwort auf das Virus beeinflusst haben, folgert das Forschungsteam. Die symptomatischen Personen wiesen signifikant höhere Konzentrationen bei einigen Bakterienarten auf.

Bei einer der Arten handelt es sich um Bakterien vom Typ Cutibacterium, die normalerweise auf der Haut vorkommen und mit Akne, aber auch mit Herz- und Schulter-Infektionen nach Operationen in Verbindung gebracht werden. Zudem war das Vorkommen einiger anderer Bakterienstämme verändert, deren Aufgaben bislang nicht genauer untersucht wurden.

Bei den beiden Gruppen, die mit SARS-Cov-2 infiziert waren, wurden im Gegensatz zu der nichtinfizierten Gruppe Cyanobakterien nachgewiesen. Diese Bakterienart scheint eine Rolle bei der Regulierung der Immunreaktion zu spielen, vermuten die Forschenden. Sie stehen darüber hinaus in Verbindung mit der Entstehung von Lungenentzündungen und Leberschäden. Diejenigen, die Symptome hatten, wiesen rund doppelt so viele Cyanobakterien auf wie Teilnehmende mit asymptomatischen Verläufen.

Größere Studie zu dem Thema erforderlich

Insgesamt deuten die Studienergebnisse auf einen „starken Zusammenhang zwischen den nasalen Mikrobiota und dem Schweregrad einer SARS-CoV-2-Infektion“ hin, resümiert die Arbeitsgruppe. Da es sich aber um eine kleine Gruppe von Teilnehmenden handelt, seien größere Studien erforderlich, um die gefunden Zusammenhänge zu bestätigen. Ein Antrag auf eine größere Studie wurde bereits beim amerikanischen National Institutes of Health gestellt.

Die Forschung habe jedoch großes Potenzial, da der Nasenabstrich zum Testen auf eine SARS-COV-2-Infektion gleichzeitig genutzt werden könnte, um bei positivem Ergebnis das Risiko für einen schweren Verlauf vorherzusagen. (vb)