Das neuartige Coronavirus ist tückisch: Es befällt nicht nur die Lunge, sondern auch zahlreiche andere Organe, sowie die Blutgefäße. Forscher der Yale School of Medicine in New Haven machten nun eine weitere Entdeckung: Sie konnten Sars-CoV-2 im Gehirn von drei Patienten nachweisen, die an Covid-19 gestorben waren.

Wie gelangt Sars-CoV-2 ins Gehirn?

Bei den Untersuchungen zeigte sich, dass die Viren vor allem im Cortex vorhanden waren. Die sogenannten Basalganglien waren jedoch nicht befallen. Einer der Patienten verstarb vermutlich an einer Enzephalopathie: Bei ihm konnten die Viren zudem am Rand der Infarkte im Gehirn nachgewiesen werden. Er wies zwar Antikörper im Liquor auf, das Gehirn zeigte jedoch keine Hinweise auf eine Entzündung.

Die Foscher gehen davon aus, dass das Virus auch auf die Nervenzellen im Gehirn abzielt. Unklar ist bisher jedoch, wie die Viren in das Gehirn vordringen. Denkbar sei beispielsweise eine Ausbreitung über den Blutstrom oder die direkte Ausbreitung über die Nasenschleimhaut und die Riechzellen ins Gehirn.

Für ihre Untersuchungen nahmen sich die Wissenschaftler dreidimensionale Zellkulturen – sogenannte „Organoide“ – zur Hilfe, um bestimmte Hirnzellen besser untersuchen zu können. Dabei fanden sie heraus, dass Sars-CoV-2 die Nervenzellen des Gehirns infizieren kann ohne, dass diese absterben. Die Neuronen selbst blieben unversehrt, in deren Umgebung starben die Zellen jedoch ab.

Das Team geht davon aus, dass die infizierten Zellen mehr Sauerstoff benötigen, wodurch es bei den umliegenden Zellen zu einer Unterversorgung und schließlich zum Zelltod kommt.

Schlüsselrolle der ACE-2-Rezeptoren

Wie bereits bei der Infektion anderer Organe, spielt auch beim Gehirn der ACE-2-Rezeptor eine Rolle: Über ihn gelangt Sars-CoV-2 in den Körper. Die Forscher konnten entsprechende Rezeptoren auch auf der Oberfläche der Hirnzellen nachweisen. Die Infektion ließ sich weder durch ACE-2-Antikörper noch durch Liquorflüssigkeit von Covid-Patienten unterdrücken.

ACE-2-Rezeptoren wurde mittlerweile überall im Körper nachgewiesen. Besonders kritisch ist ein Befall der Endothelien: Dabei handelt es sich um die innersten Zellen der Blutgefäße, welche diese auskleiden und wichtig für die Regulierung der Durchblutung sind. Eine Infektion dieser Zellen führt zu einem Absterben. In Folge dessen kommt es zu einem Multiorganversagen, welches häufig mit dem Tod endet. Durch Vorerkrankungen ist das Gewebe meist schon geschädigt: Bluthochdruck, Diabetes, Herzinsuffizienz oder koronare Herzkrankheit bieten Sars-CoV-2 ideale Voraussetzungen für einen aggressiven und häufig sogar tödlichen Verlauf.