Wie Sars-CoV-2 die Lunge schädigt

Berlin -

Sars-CoV-2 kann der Lunge nachhaltig schaden und auch Einfluss auf den gesamten Organismus nehmen. Wichtig ist, die zugrundeliegenden Pathomechanismen zu verstehen. Forschende der Charité Berlin, des Max-Delbrück-Centrums für Molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC) und der Freien Universität Berlin haben gemeinsam ergründet, wie Sars-CoV-2 die Lunge schädigen kann.

Nach einer Covid-Erkrankung leiden viele Betroffene noch Wochen oder gar Monate unter den Folgen. Mittlerweile ist klar, dass unabhängig vom Schweregrad der Erkrankung Long Covid auftreten kann. Seit Beginn der Pandemie versuchen Wissenschaftler:innen die Covid-Erkrankung zu verstehen und die zugrundeliegenden Pathomechanismen zu entschlüsseln. Forscher:innen aus Berlin haben versucht Licht ins Dunkel zu bringen. Die Ergebnisse ihrer Untersuchungen wurden im Fachjournal „Nature Communications“ veröffentlicht.

Überschießendes Immunsystem als Problem

Das schwierige an der Erkrankung sei nicht die direkte Zerstörung der Lunge aufgrund einer Virusvermehrung, sondern die daraus resultierenden entzündlichen Prozesse und eine Beteiligung des Lungenendothels. Neben der Lunge können weitere Organsysteme durch Sars-CoV-2 geschädigt werden. Eine Hürde sei die fehlgeleitete, mitunter überschießende Reaktion des körpereigenen Immunsystems. „Um therapeutische Angriffspunkte zu finden, ist es notwendig, im Detail zu verstehen, wie und wo genau welche nachteiligen Prozesse im Körper ausgelöst werden. Die patientenzentrierte Forschung stößt hierbei an Grenzen. Vor allem wenn es darum geht, in der frühen Phase der Infektion Krankheitsmechanismen zu untersuchen“, so das Team.

Für die Untersuchung von Biomaterial stehen vor allem Zellproben von Covid-Verstorbenen zur Verfügung. Denn während der Erkrankung ist es für die Betroffenen meist zu riskant entsprechende Gewebeproben aus der Lunge zu entnehmen. Neben den Patientenproben haben die Berliner Forscher:innen Hamstermodelle als aufschlussreich herausgestellt. Mit ihnen könnten auch Lungenareale untersucht werden, die sich bei Patient:innen nicht ohne Weiteres betrachten lassen.

Hamstermodell liefert neue Erkenntnisse

„Wir wollten wissen, ob die Modelle zur Entwicklung neuer Therapieansätze herangezogen werden können und haben versucht, Erkenntnisse aus Proben von Patientinnen und Patienten darin wiederzufinden. Das hat erstaunlich gut funktioniert“, erklärt Professor Dr. Martin Witzenrath, Stellvertretender Direktor der Medizinischen Klinik mit Schwerpunkt Infektiologie und Pneumologie der Charité – Universitätsmedizin Berlin. „Unser Interesse galt dabei insbesondere den Endothelzellen der Lunge, also der Barriere, die die Blutgefäße auskleidet. Diese verliert bei schwerem Covid-19 an Funktion, wodurch es schlussendlich zum Lungenversagen kommt.“

Gemeinsam haben die Wissenschaftler:innen eine genaue Charakterisierung der Sars-CoV-2-Infektion im Tiermodell vorgenommen und diese mit Datensätzen aus Proben von Patient:innen untermauert. Die Erkenntnisse sollen nicht nur dem Verständnis der Erkrankung dienen, sondern auch die Entwicklung neuer Therapien vorantreiben. Das Hamster-Modell kann dem Team zufolge gut für die Forschungen genutzt werden: „Hamster infizieren sich mit denselben Virusvarianten wie Menschen. Auch entwickeln sie ähnliche Krankheitssymptome, und ihre Lunge wird bei einer schweren Erkrankung geschädigt.“

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