COVID-19 erreicht das menschliche Gehirn über die Riechschleimhaut und erreicht dann durch relative Innervation das Gehirn.

Die Tatsache, dass COVID-19 Hirnschäden verursacht, ist seit einiger Zeit bekannt, aber wie dies geschieht, ist bisher weniger klar.

Und die Schleimhaut und die Innervation der Nase sind nicht die einzigen Wege, auf denen sich COVID-19 auf das Gehirn ausbreitet: Augen und Mund scheinen denselben Wegen zu folgen, obwohl die Nase der Weg mit der höchsten Viruslast ist.

Ein interessanter wissenschaftlicher Artikel zu diesem Thema wurde in Nature Neuroscience von der Charité Universität Berlin veröffentlicht, in dem die Körper von 33 an COVID-19 verstorbenen Patienten analysiert wurden.

COVID-19 und das menschliche Gehirn, der interessante Artikel in Nature Neuroscience

„Anhand von Post-Mortem-Gewebeproben hat ein Forscherteam der Charité - Universitätsmedizin Berlin untersucht, über welche Mechanismen das neuartige Coronavirus das Gehirn von Patienten mit COVID-19 erreichen kann und wie das Immunsystem auf das Virus reagiert, sobald es dies tut.

Die Ergebnisse, die zeigen, dass SARS-CoV-2 über Nervenzellen in der Riechschleimhaut in das Gehirn gelangt, wurden in Nature Neuroscience veröffentlicht.

Zum ersten Mal konnten Forscher elektronenmikroskopische Bilder von intakten Coronavirus-Partikeln in der Riechschleimhaut erstellen.

Es ist jetzt bekannt, dass COVID-19 keine reine Atemwegserkrankung ist.

SARS-CoV-2 wirkt sich nicht nur auf die Lunge aus, sondern auch auf das Herz-Kreislauf-System, den Magen-Darm-Trakt und das Zentralnervensystem.

Die Wirkung von COVID-19 auf das Gehirn: Mehr als jeder dritte Patient zeigt einen Verlust oder eine Veränderung des Geruchs oder Geschmacks, Kopfschmerzen, Müdigkeit, Schwindel und Übelkeit

Mehr als jeder Dritte mit COVID-19 berichtet über neurologische Symptome wie Verlust oder Veränderung seines Geruchs- oder Geschmackssinns, Kopfschmerzen, Müdigkeit, Schwindel und Übelkeit.

Bei einigen Patienten kann die Krankheit sogar zu Schlaganfall oder anderen schwerwiegenden Erkrankungen führen.

Bisher hatten Forscher vermutet, dass diese Manifestationen durch das Virus verursacht werden müssen, das in bestimmte Zellen des Gehirns eindringt und diese infiziert.

Aber wie kommt SARS-CoV-2 dorthin?

Unter der gemeinsamen Leitung von Dr. Helena Radbruch von der Abteilung für Neuropathologie der Charité und dem Direktor der Abteilung, Prof. Dr. Frank Heppner, hat ein multidisziplinäres Forscherteam nun verfolgt, wie das Virus in das Zentralnervensystem gelangt und anschließend in das Gehirn eindringt.

Im Rahmen dieser Forschung untersuchten Experten aus den Bereichen Neuropathologie, Pathologie, forensische Medizin, Virologie und klinische Versorgung Gewebeproben von 33 Patienten (Durchschnittsalter 72 Jahre), die nach einer COVID-Infektion an der Charité oder am Universitätsklinikum Göttingen verstorben waren. 19.

Mit der neuesten Technologie analysierten die Forscher Proben aus der Riechschleimhaut verstorbener Patienten und vier verschiedenen Hirnregionen.

Sowohl die Gewebeproben als auch verschiedene Zellen wurden auf genetisches SARS-CoV-2-Material und ein "Spike-Protein" getestet, das sich auf der Oberfläche des Virus befindet.

Das Team lieferte Hinweise auf das Virus in verschiedenen neuroanatomischen Strukturen, die Augen, Mund und Nase mit dem Hirnstamm verbinden.

COVID-19-Schädigung des Gehirns: Die Riechschleimhaut zeigte die höchste Viruslast

Die Riechschleimhaut zeigte die höchste Viruslast. Mithilfe spezieller Gewebefärbungen konnten die Forscher erstmals elektronenmikroskopische Bilder von intakten Coronavirus-Partikeln in der Riechschleimhaut erstellen.

Diese wurden sowohl in Nervenzellen als auch in Prozessen gefunden, die sich von nahe gelegenen Stützzellen (Epithelzellen) erstrecken.

Alle für diese Art der bildbasierten Analyse verwendeten Proben müssen von höchster Qualität sein.

Um dies zu gewährleisten, stellten die Forscher sicher, dass alle klinischen und pathologischen Prozesse eng aufeinander abgestimmt waren und von einer hoch entwickelten Infrastruktur unterstützt wurden.

„Diese Daten stützen die Annahme, dass SARS-CoV-2 die Riechschleimhaut als Eintrittsstelle in das Gehirn nutzen kann“, sagt Prof. Heppner.

Dies wird auch durch die enge anatomische Nähe von Schleimhautzellen, Blutgefäßen und Nervenzellen in der Region unterstützt.

"Sobald sich das Virus in der Riechschleimhaut befindet, scheint es neuroanatomische Verbindungen wie den Riechnerv zu nutzen, um das Gehirn zu erreichen", fügt der Neuropathologe hinzu.

„Es ist jedoch wichtig zu betonen, dass die an dieser Studie beteiligten COVID-19-Patienten eine so genannte schwere Krankheit hatten, die zu dieser kleinen Gruppe von Patienten gehört, bei denen sich die Krankheit als tödlich herausstellt.

Es ist daher nicht unbedingt möglich, die Ergebnisse unserer Studie auf Fälle mit leichten oder mittelschweren Erkrankungen zu übertragen. “

Wie sich das Virus von den Nervenzellen weiterbewegt, muss noch vollständig geklärt werden.

"Unsere Daten legen nahe, dass sich das Virus von Nervenzelle zu Nervenzelle bewegt, um das Gehirn zu erreichen", erklärt Dr. Radbruch.

Sie fügt hinzu: "Es ist jedoch wahrscheinlich, dass das Virus auch über die Blutgefäße transportiert wird, da Hinweise auf das Virus auch in den Wänden der Blutgefäße im Gehirn gefunden wurden."

SARS-CoV-2 ist bei weitem nicht das einzige Virus, das über bestimmte Wege das Gehirn erreichen kann.

"Andere Beispiele sind das Herpes-simplex-Virus und das Tollwutvirus", erklärt Dr. Radbruch.

Die Forscher untersuchten auch, wie das Immunsystem auf eine COVID-19-Infektion reagiert

Sie fanden nicht nur Hinweise auf aktivierte Immunzellen im Gehirn und in der Riechschleimhaut, sondern erkannten auch die Immunsignaturen dieser Zellen in der Gehirnflüssigkeit.

In einigen der untersuchten Fälle fanden die Forscher auch Gewebeschäden durch Schlaganfall infolge einer Thromboembolie (dh die Verstopfung eines Blutgefäßes durch ein Blutgerinnsel).

„In unseren Augen liefert das Vorhandensein von SARS-CoV-2 in Nervenzellen der Riechschleimhaut eine gute Erklärung für die neurologischen Symptome bei COVID-19-Patienten, wie z. B. einen Verlust des Geruchs- oder Geschmackssinns“, erklärt Prof. Heppner.

„Wir haben SARS-CoV-2 auch in Bereichen des Gehirns gefunden, die wichtige Funktionen wie die Atmung steuern.

Es kann nicht ausgeschlossen werden, dass bei Patienten mit schwerem COVID-19 das Vorhandensein des Virus in diesen Bereichen des Gehirns die Atemfunktion verschlimmert und Atemprobleme aufgrund einer SARS-CoV-2-Infektion der Lunge verstärkt . Ähnliche Probleme könnten bei der Herz-Kreislauf-Funktion auftreten. “

Artikel über die COVID-19-Infektion des Gehirns, herausgegeben von der Charité - Universitätsmedizin Berlin

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Quelle:

Charité - Universitätsmedizin Berlin offizielle Website