COVID-19: Warum sind manche Verläufe schwerer als andere? Studie gibt erste Antworten

Warum sind manche COVID-19-Verläufe mild und andere schwer?

Seit Beginn der Corona-Pandemie steht die Frage im Raum, warum die meisten Personen, die sich mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 infizieren, nur milde oder sogar gar keine Symptome entwickeln und einige Menschen schwer bis lebensbedrohlich erkranken. Ein amerikanisches Forschungsteam fand nun Anhaltspunkte, die diese Frage beantworten könnten.

Forschende der Yale University in den USA haben Anhaltspunkte entdeckt, die erklären können, warum 80 bis 90 Prozent der Infektionen mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 mild verlaufen und 10 bis 20 Prozent schwer bis lebensbedrohlich. Die Ursachen für schwere COVID-19-Verläufe scheinen in der antiviralen Entzündungsreaktion auf das Virus zu liegen. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in dem renommierten Fachjournal „Nature Biotechnology“ vorgestellt.

Mäuse mit menschenähnlichem Immunsystem

Bislang war es schwer, die genaue Ursache zu bestimmen, die dafür verantwortlich ist, ob eine SARS-CoV-2-Infektion schwer oder mild verläuft. Die Ergebnisse aus Tiermodellen konnten zum Teil nicht genau auf Menschen übertragen werden, da sich die Reaktionen der Immunsysteme unterschieden.

Der Arbeitsgruppe um Immunologie-Professor Richard Flavell gelang es, Mäuse genetisch so zu verändern, dass sie ein menschenähnliches Immunsystem entwickelten. Anhand dieser Mäuse konnten sie die wahrscheinliche Ursache erkennen, wie es zu den unterschiedlichen Verläufen kommt.

Mäuse erkranken gewöhnlich nicht an COVID-19

Anhand dieser Mäuse konnten die Forschenden nahelegen, dass die Ursachen für schwere COVID-19-Verläufe möglicherweise in unserer eigenen antiviralen Entzündungsreaktion auf das Virus liegt. „Wenn man eine normale Labormaus mit SARS-CoV-2 infiziert, wird sie zwar angesteckt, aber nicht ernsthaft krank“, erläutert Professor Flavell. Bei manchen Mäusen mit menschenähnlichem Immunsystem kam es jedoch zu einer überschießenden Immunreaktion, die auch von Menschen mit schweren COVID-19-Verläufen bekannt ist.

Die Mäuse entwickelten menschliche Krankheitsverläufe

Die schwer an COVID-19 erkrankten Mäuse zeigten die gleichen Symptome wie Menschen, die einen schweren COVID-19-Verlauf erleiden mit Symptomen wie beispielsweise Lungenschäden, Gewichtsverlust und eine starke anhaltende Immunreaktion, die Entzündungen auslöst und das Gewebe schädigt.

Ist unser eigenes Immunsystem für schwere Verläufe verantwortlich?

Die Forschenden konnten an den Mäusen zeigen, dass vor allem das körpereigene Immunsystem für die schweren Schäden im späten Verlauf der Krankheit verantwortlich ist. Gleichzeitig konnte die Arbeitsgruppe die Effektivität von zwei bereits zugelassenen Behandlungsmethoden bei COVID-19 testen: das Immunsuppressivum Dexamethason sowie monoklonale Antikörper.

Monoklonale Antikörper wirkten nur im Frühstadium

In weiteren Versuchen behandelten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Mäuse mit monoklonalen Antikörpern, die spezifisch auf das Coronavirus SARS-CoV-2 abzielen. Dabei zeigte sich, dass die Antikörper in der frühen Phase der Infektion wirksam waren, um die Vermehrung der Viren einzudämmen. In der späten Phase der Infektion waren die Antikörper jedoch wirkungslos – was die These unterstützt, dass zu diesem Zeitpunkt das außer Kontrolle gerate Immunsystem und nicht das Virus die meisten Schäden anrichtet.

Dexamethason half nur im fortgeschrittenen Stadium

Dies bestätigte sich auch beim Einsatz des Immunsuppressivums Dexamethason. Wurde das Mittel in einer frühen Phase der Krankheit verabreicht, hatte es negative Auswirkungen auf den Verlauf, mitunter sogar tödliche. In späteren Krankheitsstadien half Dexamethason jedoch, die Entzündungsreaktionen zu unterdrücken, die bereits begonnen hatte, die Organe zu schädigen.

Die richtige Behandlung zum richtigen Zeitpunkt

„Im Frühstadium der Krankheit ist eine starke Immunreaktion entscheidend für das Überleben, später im Krankheitsverlauf kann sie tödlich sein“, resümiert Studienerstautorin Esen Sefik. Die Mäuse mit dem menschenähnlichen Immunsystem könnten den Forschenden zufolge wichtige Erkenntnisse über mögliche Behandlungen gegen COVID-19 liefern. (vb)