Eine neue Studie zeigt: Nur weil sich Menschen von einer Atemwegsinfektion wie COVID-19 oder Influenza „erholen“, heißt das nicht, dass sich ihr Körper selbst von einer leichten Infektion vollständig erholt hat. Untersuchungen haben ergeben, dass sowohl COVID-19 als auch Influenza, selbst wenn typische Symptome wie Fieber und Husten verschwunden sind, langfristige „unsichtbare“ Veränderungen im Körper hinterlassen können, die es für einige Patienten über Wochen oder sogar Monate hinweg schwierig machen, in einen gesunden Zustand zurückzukehren.

Diese von der Tulane University in den USA durchgeführte Studie wies darauf hin, dass sowohl das neue Coronavirus als auch das Influenzavirus die Lunge nachhaltig schädigen können, die Auswirkungen des neuen Coronavirus auf das Gehirn jedoch offensichtlich einzigartig sind: Auch wenn das Virus selbst nicht mehr nachweisbar ist, zeigen mit dem neuen Coronavirus infizierte Mäuse immer noch anhaltende Gehirnentzündungen und Schäden an winzigen Blutgefäßen. Die relevanten Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Frontiers in Immunology veröffentlicht und liefern neue biologische Hinweise zur Erklärung der neurologischen Symptome wie Gehirnnebel, Müdigkeit und Stimmungsschwankungen, die bei Patienten mit COVID-19 häufig auftreten.

Xuebin Qin, der Erstautor der Studie und Professor für Mikrobiologie und Immunologie am National Biomedical Research Center der Tulane University, sagte, dass COVID-19 und Influenza eine große Anzahl von Menschen auf der ganzen Welt infiziert und erhebliche Belastungen für die öffentliche Gesundheit verursacht hätten. Der Mechanismus, warum sie Langzeitfolgen verursachen, ist jedoch noch unklar. Daher möchte das Team klären, welche „Nachwirkungen“ bei schweren Atemwegsinfektionen häufig auftreten und welche nur bei COVID-19 auftreten.

Zu diesem Zweck verwendeten Wissenschaftler Mausmodelle, um Lungen- und Gehirngewebe über einen Zeitraum nach dem Abklingen der Infektion zu analysieren. In der Lunge schienen die durch beide Viren verursachten langfristigen Veränderungen ähnlich zu sein: Immunzellen blieben aktiviert, anstatt in den Ruhezustand zurückzukehren, und der Kollagenspiegel stieg an. Kollagen ist ein Strukturprotein, das mit der Narbenbildung zusammenhängt. Seine Anreicherung kann das Lungengewebe steif machen und die Lungenelastizität beeinträchtigen, was die langfristige Atemnot oder verminderte Aktivitätstoleranz einiger Patienten nach Atemwegsinfektionen erklären könnte.

Eine weitere histologische Beobachtung ergab jedoch, dass die Unterschiede zwischen den beiden Viren im Lungenreparaturprozess sehr offensichtlich waren. Nach einer Influenza-Infektion fand im Lungengewebe von Mäusen ein relativ „geordneter“ Reparaturprozess statt: Zellen, die speziell für die Reparatur verantwortlich waren, wanderten in den beschädigten Bereich und bauten die Epithelstruktur der Atemwege wieder auf. Nach einer COVID-19-Infektion fehlt diese strukturierte Reparaturreaktion grundsätzlich, was darauf hindeutet, dass COVID-19 die Selbstreparaturfähigkeit der Lunge beeinträchtigen könnte, was bedeuten könnte, dass einige COVID-19-Patienten anfälliger für eine langfristige Beeinträchtigung der Lungenfunktion sind.

Die auffälligsten Unterschiede gab es im Gehirn. Im Gehirngewebe wurde kein Virus nachgewiesen, was darauf hindeutet, dass die Viren zum Zeitpunkt des Experiments nicht direkt im Gehirn der Maus vorhanden waren. Allerdings zeigten Mäuse, bei denen eine COVID-19-Infektion aufgetreten war, Wochen später immer noch Anzeichen einer anhaltenden Gehirnentzündung, und es konnten kleine Blutungen im Gehirn beobachtet werden. Die Genexpressionsanalyse zeigte, dass entzündungsbedingte Signalwege im Gehirn dieser Mäuse kontinuierlich aktiv waren und auch mehrere Wege im Zusammenhang mit der Neurotransmitterregulation gestört waren.

In der Studie wurde ausdrücklich darauf hingewiesen, dass diese Veränderungen wichtige Signalwege betreffen, die Stimmung, Kognition und Energieniveau regulieren, was in hohem Maße mit Symptomen wie Gehirnnebel, kognitivem Verfall, anhaltender Müdigkeit und Stimmungsschwankungen übereinstimmt, über die häufig von COVID-19-Patienten berichtet wird. Im Gehirngewebe von Mäusen hingegen traten nach einer Grippeinfektion die meisten der oben genannten Entzündungen, Gefäßschäden und Genwegstörungen nicht auf. Qin Xuebin betonte: „Beide Infektionen können dauerhafte Lungenschäden verursachen, aber nur COVID-19 kann langfristige Auswirkungen auf das Gehirn hinterlassen. Dieser Unterschied ist entscheidend für das Verständnis von COVID-19.“

Diese Arbeit wurde vom Long COVID Impact Project der American Heart Association im Rahmen ihrer nationalen Initiative zur Unterstützung des Verständnisses der langfristigen kardiovaskulären und zerebrovaskulären Folgen von COVID-19 finanziert. Die Ergebnisse stützen außerdem die Annahme, dass Veränderungen in der Gefäßstruktur und -funktion sowie anhaltende abnormale Reaktionen des Immunsystems wahrscheinlich wichtige Faktoren für langfristige neurologische Symptome sind.

Durch die Identifizierung dieser biologischen Veränderungen, die in der Lunge und im Gehirn fortbestehen, hoffen die Forscher, dass dies Ärzten in Zukunft dabei helfen wird, postinfektiöse Patienten gezielter zu überwachen und Anweisungen für die Entwicklung von Interventionen und Behandlungen zur Reduzierung langfristiger Schäden zu geben. Vor dem Hintergrund, dass immer noch eine beträchtliche Anzahl von Menschen unter anhaltenden Symptomen wie COVID-19 leiden, wird die Aufklärung der dahinter stehenden physiologischen Mechanismen als wichtiger Schritt zur Verringerung der langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen von COVID-19 angesehen.