Wie COVID-19 die Lunge schädigt
Eine Infektion mit SARS-CoV-2 (Schweres Akutes Respiratorisches Syndrom Coronavirus-2), dem Virus, das die Erkrankung COVID-19 verursacht, kann zu massiven Schäden der Atemwege und zu tödlichem Lungenversagen führen. Aber warum schädigt das Coronavirus die Lungen so schwer? Ein Forschungsteam – zum Teil unterstützt durch das EU-finanzierte Projekt XHaLe (Hanover experimental lung research project) – wollte Antworten auf diese Frage und konnte neue Erkenntnisse hinsichtlich der Effekte von SARS-CoV-2 auf die Lunge gewinnen. Die Forschenden konzentrierten sich dabei auf die Unterschiede von Lungenschäden durch ein Influenzavirus und durch SARS-CoV-2. Ihre Forschungsergebnisse wurden in der Fachzeitschrift „The New England Journal of Medicine“ veröffentlicht. Das Wissenschaftsteam untersuchte Gewebeproben von Patienten, die an COVID-19 verstorben waren, und verglich sie mit denen „von Patienten, die an akutem Lungenversagen (ARDS) infolge einer Infektion mit dem Influenza-A-Virus H1N1 verstorben waren“, wie es in dem Artikel heißt. In einer Pressemitteilung auf der Website des Europäischen Forschungsrates fasst Prof. Dr. Danny Jonigk von der Medizinischen Hochschule Hannover, dem Veranstalter des Projekts XHaLe, die Forschungsergebnisse zusammen: „Zunächst einmal konnten wir eine bereits bekannte Lungenschädigung bestätigen, die durch eine Entzündung der Wände der Lungenbläschen entsteht. Dieses Phänomen erschwert die Sauerstoffaufnahme ins Blut. Des weiteren fanden wir eine hohe Anzahl an Blutgerinnseln in allen Bereichen der Blutgefäße, vor allem aber in den feinsten Lungengefäßen. Dies verstärkt die Atemnot bei Coronavirus-Patienten und tritt ähnlich, aber in geringerem Maße, bei Influenza-Patienten auf.“
Auffallende pulmonare Pathobiologie
Eine weitere vom Team gemachte Beobachtung betrifft ein Merkmal des Coronavirus, „dem normalerweise nur Ärzte begegnen, die Tumore oder Autoimmunerkrankungen analysieren“, so Prof. Dr. Jonigk. Er fügt hinzu, dass COVID-19 „scheinbar eine Form der Vaskularisation in der Lunge auslöst, eine abnormale Neubildung von Blutgefäßen.“ Dieser Faktor „unterscheidet COVID-19 grundlegend von schweren Infektionen der Lunge durch Influenzaviren“, erklärt er. In dem Zeitschriftenartikel betonen die Forschenden, dass ihre Stichprobe klein gewesen ist. Sie umfasste sieben Lungen von Patienten, die an COVID-19 verstorben waren, sieben Lungen von Patienten, die an ARDS infolge einer Infektion mit dem Influenza-A-Virus H1N1 verstorben waren und „zehn nicht infizierte Lungen von Patienten vergleichbaren Alters als Kontrollgruppe.“ Das Forschungsteam kommt zu dem Schluss: „In unserer kleinen Stichprobe ist es diese Angiogenese, durch die sich die pulmonare Pathobiologie bei COVID-19 von der einer gleich schweren Influenzainfektion unterscheidet.“ Die Forschenden merken an, dass weitere Untersuchungen notwendig sind, um den Mechanismus dieser vaskulären Veränderungen bei COVID-19-Opfern vollständig zu verstehen. „Zusätzliche Arbeiten sind nötig, um unsere Ergebnisse mit dem klinischen Verlauf bei diesen Patienten in Beziehung zu setzen.“ Das Projekt XHaLe läuft bis zum Mai 2023. Das Projekt zielt darauf ab, eine bestimmte Gruppe von Lungenerkrankungen zu untersuchen und letztendlich auch zu heilen: die sogenannten nicht-neoplastischen Lungenerkrankungen wie die chronisch obstruktive Lungenerkrankung – eine chronische, entzündliche Lungenerkrankung, bei der es zu einer Verengung der Atemwege kommt – und die interstitiellen Lungenerkrankungen. Letztere beziehen sich auf verschiedene Erkrankungen, die das Interstitium betreffen. Dieser Zellzwischenraum besteht aus den Wänden der Lungenbläschen (Alveolen) und dem Gewebe rund um die Blutgefäße und kleinen Atemwege. Interstitielle Lungenerkrankungen führen zu einer abnormalen Häufung von Entzündungszellen im Lungengewebe, was Kurzatmigkeit und Husten verursacht. Die an XHaLe beteiligte Lungenforschungsgruppe hat bereits mehr als 500 Lungenexplantate von Patienten untersucht, wie in dem Informationsblatt des Projekts beschrieben wird. Weitere Informationen: Projekt XHaLe
Schlüsselbegriffe
XHaLe, COVID-19, Coronavirus, Lungenerkrankung, SARS-CoV-2