COVID-19-Forschung: Schwere Krankheitsverläufe mit neu identifiziertem Biomarker voraussagen

Welche Rolle spielt Interleukin-3 bei COVID-19?

Manche Menschen erkranken so schwer an COVID-19, dass sie stationär behandelt werden müssen oder sogar an der Erkrankung versterben. Ein neu identifizierter Biomarker kann scheinbar dazu verwendet werden, die schweren Krankheitsverläufe von COVID-19 vorherzusagen und könnte in Zukunft vielleicht sogar zu neuen Behandlungen führen.

Durch den Immunbotenstoff Interleukin-3 scheint sich vorherzusagen lassen, ob COVID-19 bei betroffenen Personen einen eher milden oder schweren Verlauf nehmen wird, so das Ergebnis einer Untersuchung unter der Beteiligung von Forschenden der chirurgischen Klinik des deutschen Universitätsklinikums Erlangen. Die Ergebnisse der Studie wurden in dem englischsprachigen Fachblatt „Nature Communications“ veröffentlicht.

Warum erkranken einige Menschen so schwer an COVID-19?

Es ist nach wie vor unklar, warum so drastische Unterschiede in der Schwere von COVID-19 bei verschiedenen Personen zu beobachten sind. Bisher ist bereits bekannt, dass ältere Menschen ein erhöhtes Risiko für einen schwereren Verlauf von COVID-19 haben. Zusätzlich sind auch Rauchen, Übergewicht und Fettleibigkeit mit einem erhöhten Risiko für eine schwere Erkrankung verbunden. Wenn es um die Frage geht, welche Mechanismen für einen schweren COVID-19-Verlauf verantwortlich sind, so bleibt jedoch vieles noch unklar.

Frühindikator könnte Krankheitsverläufe vorhersagen

Auffällig ist, dass auch Menschen schwer an COVID-19 erkranken, welche eigentlich keiner der bekannten Risikogruppe angehören. Jetzt ist es dem Forschungsteam, zu denen auch die Experten Dr. Georg Weber und Dr. Alan Bénardaus von der chirurgischen Klinik des Universitätsklinikums Erlangen gehörten, gelungen, einen Frühindikator zu identifizieren, der dazu beitragen könnte schwere Krankheitsverläufe vorherzusagen.

Durch den Immunbotenstoff mit der Bezeichnung Interleukin-3 (IL-3) lässt sich einschätzen, ob eine Infektion mit dem Coronavirus schwer oder mild verlaufen wird, berichten die Fachleute.

Niedriger IL-3-Plasmaspiegel erhöht Schwere der Erkrankung

IL-3 ist ein unabhängiger prognostischer Marker für den Ausgang einer SARS-CoV-2-Infektion. „Insbesondere ein niedriger IL-3-Plasmaspiegel ist mit einem erhöhten Schweregrad, einer erhöhten Viruslast und einer erhöhten Sterblichkeit während einer SARS-CoV-2-Infektion assoziiert“, berichten die Fachleute.

IL-3 regt Produktion von CXCL12 an

Dies deutet darauf hin, dass Interleukin-3 für die Organisation der Immunantwort des Körpers eine wichtige Rolle spielt, erläutern die Forschenden. Es rege bei einer Entzündung im betroffenen Bereich die Zellen dazu an, das Protein CXCL12 zu bilden.

IL-3 reduzierte Viruslast und Mortalität

In einem Modell der pulmonalen HSV-1-Infektion mit Mäusen reduzierte die Behandlung mit rekombinantem IL-3 sowohl die Viruslast als auch und die Mortalität, berichtet das Forschungsteam. Durch eine Förderung der Rekrutierung von plasmazytoiden dendritischen Zellen in die Atemwege, erhöhe IL-3 die angeborene antivirale Immunität. Dafür stimuliert IL-3 die CXCL12-Sekretion von pulmonalen CD123+ Epithelzellen, sowohl bei Mäusen, als auch bei nicht an COVID-19 erkrankten Menschen mit Lungenerkrankungen, erklären die Forschenden.

Insgesamt bilde IL-3 einen guten prädiktiven Krankheitsmarker für SARS-CoV-2-Infektionen und IL-3 könne auch ein potenzielles therapeutisches Ziel für pulmunäre Virusinfektionen sein.

IL-3 verbessert die Immunabwehr

Interleukin-3 ist in der Lage, die Immunabwehr des Körper massiv zu erhöhen. Dafür veranlasst das Protein die sogenannten plasmazytoiden dendritischen Zellen, welche normalerweise in der Blutbahn zirkulieren, in den betroffenen Bereich zu wandern, wo sie die Krankheitserreger bei ihrer Vermehrung einschränken, berichten die Forschenden.

Der Einfluss von Interleukin-3 könnte erklären, warum auch jüngere Menschen und Personen ohne bestimmte Vorerkrankungen mitunter schwer an COVID-19 erkranken. Es ist möglich, dass Menschen, welche normalerweise keiner der Risikogruppen zuzuordnen sind, nur wenig Interleukin-3 im Blut aufweisen. Erkranken solche Personen überraschenderweise schwer an COVID-19, erhöhe dies das Risiko, dass die Betroffenen zu spät eine passende medizinische Behandlung erhalten, erklärt das Team.

Neue Immuntherapie in Aussicht

Die neuen Erkenntnisse könnten in Zukunft dazu beitragen, dass besonders bei Menschen mit nur wenig Interleukin-3 im Blut, frühzeitig wichtige Schritte für eine effektive Behandlung unternommen werden. Es könnte nach Ansicht der Fachleute sogar möglich sein, mit der Hilfe von Interleukin-3 eine Immuntherapie zu entwickeln, bei der die Lunge durch Inhalation vor dem Befall durch Viren geschützt wird, fügen die Fachleute hinzu. (as)