Untersuchung der Durchblutung bei Erkrankten mit schwerem Verlauf von COVID-19
Forschende, die im Rahmen der EU-finanzierten Projekte LUCA, VASCOVID und LASERLAB-EUROPE unterstützt wurden, untersuchten COVID-19 aus einem anderen Blickwinkel. In der wahrscheinlich ersten Studie dieser Art untersuchten sie, wie sich die Krankheit auf die Mikrozirkulation – also die Blutzirkulation in den kleinsten Blutgefäßen – bei schwerkranken COVID-19-Patientinnen und Patienten auswirkt. Die Ergebnisse wurden in der Zeitschrift „Critical Care“ veröffentlicht. COVID-19 ist in erster Linie eine Atemwegserkrankung. Sie beginnt in der Regel als Infektion der oberen Atemwege und breitet sich dann über die Nase, die Nasenhöhle sowie den Rachenraum aus und führt zu einer schweren Atemwegserkrankung. Da das SARS-CoV-2-Virus jedoch auch in vielen anderen Organen nachgewiesen wurde, sind einige wissenschaftliche Fachleute der Ansicht, dass COVID-19 als eine systemische Gefäßerkrankung betrachtet werden könnte, die hauptsächlich das Gefäßendothel betrifft. Das Gefäßendothel ist eine dünne Schicht von Zellen, welche die gesamte Innenfläche des kardiovaskulären Systems – vom Herzen bis zu den Arterien, Venen und Kapillaren – auskleidet und eine wichtige Grenze zwischen dem Gewebe und dem zirkulierenden Blut bildet.
Nicht-invasive Auswertungen
Um zu untersuchen, wie sich COVID-19 auf die Mikrozirkulation auswirkt, beobachtete das Forschungsteam das Endothel von Betroffenen mit akutem Atemnotsyndrom auf verschiedenen Intensivstationen in Brasilien, Mexiko und Spanien. Sie führten ihre Untersuchungen mit einem nicht-invasiven, tragbaren Gerät für Nahinfrarotspektroskopie (NIRS) direkt am Patientenbett durch. Durch einfaches Aufsetzen der NIRS-Sonde auf den Unterarm konnte das Team nicht-invasiv die lokale Gewebe-/Blutsauerstoffsättigung (StO2) sowie die lokale Hämoglobinkonzentration messen. Anschließend wurde ein Gefäßverschlusstest durchgeführt, um dynamische StO2-Parameter zu ermitteln. Dabei wurde eine Blutdruckmanschette um den Arm gelegt, schnell aufgeblasen, drei Minuten lang in aufgeblasenem Zustand belassen und dann schnell wieder entleert, um die Sauerstoffsättigung, die Stoffwechselrate sowie die mikrovaskuläre Reaktivität des Gewebes zu bestimmen. Die Studie ergab, dass Erkrankte mit schwerem COVID-19-Verlauf Veränderungen in der systemischen Mikrozirkulation aufwiesen, was auf eine endotheliale Dysfunktion hinweist – einen Zustand, der chronische Brustschmerzen verursacht. Diese Veränderungen korrelieren mit dem Schweregrad der Erkrankung und lassen sich nicht durch die Einnahme von Sedativa oder Medikamenten zur Verengung der Blutgefäße erklären. „Diese vorläufigen Ergebnisse sind in mehrfacher Hinsicht von großer Bedeutung“, merkt der Hauptautor der Studie, Dr. Jaume Mesquida vom VASCOVID-Projektpartner Parc Taulí Hospital Universitari, Spanien, in einer auf „ScienceDaily“ veröffentlichten Pressemitteilung an. „Zunächst haben wir die Annahme bestätigt, dass es sich bei den schweren Formen von COVID-19 um eine systemische Erkrankung handelt, welche die Mikrogefäße des Körpers betrifft. Anschließend haben wir festgestellt, dass der Schweregrad der Krankheit, der hauptsächlich durch die Lungenbeteiligung bestimmt wird, mit der Beeinträchtigung der mikrovaskulären Reaktion in der peripheren Skelettmuskulatur korreliert. Und letztlich können wir diese mikrovaskuläre Beeinträchtigung auf nicht-invasive Weise überwachen. Diese Ergebnisse sind vielversprechend, da ein nicht-invasives Instrument bei der Früherkennung von potenziell kritischen Patientinnen und Patienten hilfreich sein könnte. Außerdem wird es uns bei der Auswahl und Überwachung der Reaktion auf neue Therapien helfen, die auf die Mikrogefäße im Krankheitsverlauf von COVID-19 abzielen.“ Die Projekte LUCA (Laser and Ultrasound Co-Analyzer for thyroid nodules) und VASCOVID (PORTABLE PLATFORM FOR THE ASSESSMENT OF MICROVASCULAR HEALTH IN COVID-19 PATIENTS AT THE INTENSIVE CARE) werden vom Institut für Photonik, Spanien, koordiniert. LASERLAB-EUROPE (The Integrated Initiative of European Laser Research Infrastructures) wird vom französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung koordiniert. Weitere Informationen: LUCA-Projektwebsite VASCOVID-Projektwebsite LASERLAB-EUROPE-Projektwebsite
Schlüsselbegriffe
LUCA, VASCOVID, LASERLAB-EUROPE, coronavirus, COVID-19, SARS-CoV-2, Blut, Mikrozirkulation, Atemwege, vaskulär, mikrovaskulär, Endothel, endothelial