• Immunsystem verantwortlich für schweren Corona-Verlauf?
  • Vier Wirkstoffe mit vielversprechendem Ergebnis bei Tierversuchen
  • Entdeckung ist auch gegen andere Virus-Erkrankungen extrem nützlich, erklären die Forschenden

Das erklärte Ziel der Bundesregierung und des Gesundheitsministeriums: So viele schwere Krankheitsverläufe des Coronavirus verhindern wie möglich. Dafür greifen immer drastischere Maßnahmen, wie die drei-G, oder sogar zwei G-Regeln. Laut einer aktuellen Studie könnte jedoch nicht ausschließlich das Virus selbst für einen schweren Krankheitsverlauf verantwortlich sein.

Corona: Schutzmechanismus des Körpers schadet uns bei einer Infektion

Vielmehr scheint es einen Zusammenhang zwischen einem zu stark reagierenden Immunsystem und einer Corona-Infektion zu geben. Untersucht hat dieses Phänomen ein Forscherteam um den Onkologen Prof. Dr. Clemens Schmitt in einer aktuellen Studie, die im Fachmagazin "Nature" publiziert wurde. Professor Dr. Schmitt ist Direktor des Molekularen Krebsforschungszentrums (MKFZ) der Charité Berlin und leitet eine Forschungsgruppe mit Schwerpunkt Hämatologie, Onkologie und Tumorimmunologie am Charité Campus Virchow-Klinikum. Außerdem forscht er an Tumorgenetik und zellulären Stressantworten am Max-Delbrück-Zentrum für molekulare Medizin in der Helmholtz-Gemeinschaft (MDC).

Laut der neuesten Studie sei es naheliegend anzunehmen, dass die sogenannte "zelluläre Seneszenz" eine tragende Rolle spielt. Die "zelluläre Seneszenz" ist, vereinfacht dargestellt, ein Schutzprogramm für das Gewebe. Das wird etwa bei Stress oder drohender Schädigung aktiviert. Dabei gibt die "zelluläre Seneszenz" den Befehl des Zellteilungsstopps. Damit bewahrt diese körpereigene Schutzfunktion den Organismus vor der Entstehung von Krebszellen, die durch eine fehlerhafte Zellteilung entstehen könnten. Die "zelluläre Seneszenz" versetzt Zellen also in so etwas wie einen Ruhezustand. 

Doch nicht nur den Stopp-Befehl gibt die "zelluläre Seneszenz", sondern die seneszenten Zellen sondern zusätzlich entzündungsfördernde Botenstoffe ab. Damit werden etwa Prozesse wie Wundheilung beschleunigt. Das Problem dabei: Werden diese Botenstoffe im Übermaß oder dauerhaft produziert, erhöht sich damit die Gefahr von altersbedingten Krankheiten wie Diabetes oder sogar Gefäßverkalkung. Seneszenz kann akut durch aktivierte Onkogene (OIS) oder DNA-schädigende Krebstherapien ausgelöst werden. Außerdem tritt das Phänomen bei der Embryonalentwicklung, Wundheilung und Alterung auf. Und wie das Forscherteam nun nachweisen konnte: Auch eine virale Infektion kann eine Seneszenz auslösen.

Stressprogramm des Körpers verursacht lawinenartige Entzündungsreaktion

Eine Infektion, wie beispielsweise das seit rund zwei Jahren grassierende Coronavirus. Denn sollte ein Virus in den Organismus eindringen, stelle das eine große Beeinträchtigung des Körpers dar und aktiviere tiefgreifende biologische Veränderungen in den infizierten Wirtszellen, erklärt das Team um Professor Schmitt in der Studie. Diese Beeinträchtigung trage maßgeblich zu der lawinenartigen Ausbreitung der Entzündungen bei, die Lungenschäden verursache. "Diese entzündliche Überreaktion frühzeitig mit spezifischen Wirkstoffen zu unterbrechen, hat in unseren Augen großes Potenzial, eine neue Strategie zur Behandlung von COVID-19 zu werden", erklärt der Krebsmediziner.

Der Vorstand der Universitätsklinik für Hämatologie und Internistische Onkologie am Kepler Universitätsklinikum (KUK) nutzte seine langjährige Erfahrung auf dem Gebiet der Seneszenz, vor allem bei Tumorzellen, um COVID-19 zu erforschen. Für seine Forschung analysierten Schmitt und sein Team anhand von Zell- und Tiermodellen sowie an Gewebeproben von COVID-19-Patientinnen und -Patienten, welche Rolle Seneszenz für die Immunreaktion nach einer SARS-CoV-2-Infektion spielt.

Das Ergebnis: Das zelluläre Stressprogramm verursacht eine lawinenartige Entzündungsreaktion.

Lungenentzündung durch Botenstoffe

Am Ende dieser Entwicklung steht die COVID-19-typische Lungenentzündung. Das funktioniert so: Dringt das Virus in die Schleimhautzellen ein, werden als Stressreaktion die Seneszenz-Programme ausgelöst. Die seneszenten Schleimhautzellen produzieren dann Unmengen von entzündungsfördernden Botenstoffen. Die locken wiederum Immunzellen, sogenannte Makrophagen, an. Makrophagen haben die Vernichtung von eingedrungenen Viren, Bakterien, Toxinen und anderen Pathogenen als Aufgabe. "Makrophagen" wandern in die Schleimhäute, um die seneszenten Zellen zu beseitigen. Wegen der ausgeschütteten Botenstoffe werden die Makrophagen aber selbst verändert und produzieren selbst große Mengen an Entzündungsbotenstoffen.

Die Immunzellen können also in die Lunge wandern und dort weitere Zellen in die Seneszenz treiben, darunter auch besonders empfindlichen Zellen wie die kleinen Blutgefäße, welche die Lunge auskleiden. Dadurch produzieren die Blutgefäß-Zellen blutverklumpende Stoffe. So können die kleinen Blutgefäße in der Lunge verstopfen - Mikrothrombosen entstehen.

Der Sauerstoffaustausch in der Lunge wird dadurch wesentlich behindert. "Anscheinend ist das zelluläre Stressprogramm der Seneszenz ein sehr wichtiger Bestandteil einer sich schnell ausbreitenden Entzündung. Diese zeigt eine Vielzahl charakteristischer Merkmale der COVID-19-Lungenentzündung, wie Gefäßschädigungen oder Mikrothrombosen", erklärt Dr. Soyoung Lee, Erstautorin der Studie. "Deswegen haben wir geprüft, ob wir den Verlauf der Erkrankung abmildern können, wenn wir die durch das Virus seneszent gewordenen Zellen frühzeitig attackieren."

Vier Wirkstoffe mit vielversprechendem Ergebnis

Bei einem Tierversuch untersuchten die Forschenden den Effekt von vier Wirkstoffen, die gezielt seneszente Zellen angreifen. Navitoclax, Fisetin, Quercetin und Dasatinib. Zwei der Wirkstoffe sind rein pflanzlich, zwei andere werden in der Krebstherapie genutzt beziehungsweise getestet. Alle vier Substanzen – zum Teil allein, zum Teil in Kombination miteinander – hatten bei Hamstern und Mäusen in unterschiedlicher Ausprägung die sich stark ausbreitende Entzündung eindämmen können. Damit konnte auch die Lungenschädigung abgeschwächt werden. 

Impfpass-Hüllen: Die besten Angebote bei Amazon ansehen

Unter Berücksichtigung zweier zuvor veröffentlichter Studien kam das Team zu der Auswertung, dass einer der Wirkstoffe auch bei Menschen die Wahrscheinlichkeit eines schweren COVID-19-Verlaufs senken könne. "Diese Ergebnisse sind sehr ermutigend", erklärt Schmitt. "Wie alle Wirkstoffe können die Senolytika aber Nebenwirkungen haben. Bevor man sie für eine Behandlung von COVID-19 in Betracht ziehen könnte, sind deshalb noch viele Fragen zu klären: Welche Dosis ist wirksam? Wann und für wie lange müssten die Substanzen verabreicht werden? Welche Nebenwirkungen sind damit verbunden? Und könnten ältere Menschen mehr als jüngere von den Senolytika profitieren?

Denn mit dem Älterwerden stehen zunehmend mehr Zellen kurz vor dem Eintritt in die Seneszenz. Dazu sind weitere klinische Studien nötig, die verschiedene Institutionen weltweit zum Teil schon aufgesetzt haben."

Fazit: Erkenntnisse könnten Möglichkeit schaffen, schwere Corona-Verläufe abzumildern

Trotzdem sind die Forschenden zuversichtlich, mit dieser Studie schwere Verläufe des Coronavirus deutlich abschwächen zu können. Sobald die Ergebnisse der anderen Forschenden vorliegen, werde das Team um Professor Schmitt diese analysieren. Die Entdeckung der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sei zudem nicht nur für Corona-Infizierte interessant. "Unsere Studie hat gezeigt, dass verschiedene Zelltypen nicht nur nach einer Infektion mit SARS-CoV-2, sondern auch mit ganz anderen Viren Seneszenz auslösen", erklärt Dr. Lee. "Wir hoffen deshalb, dass unsere Erkenntnisse auch für andere Infektionskrankheiten relevant sind, bei denen die Immunreaktion für den Krankheitsverlauf eine große Rolle spielt."

Artikel enthält Affiliate Links
*Hinweis: In der Redaktion sind wir immer auf der Suche nach nützlichen Produkten für unsere Leser. Es handelt sich bei den in diesem Artikel bereitgestellten und mit einem Einkaufswagen-Symbol beziehungsweise einem Sternchen gekennzeichneten Links um sogenannte Affiliate-Links/Werbelinks. Wenn Sie auf einen dieser Links klicken und darüber einkaufen, bekommen wir eine Provision vom Händler. Für Sie ändert sich dadurch nichts am Preis. Unsere redaktionelle Berichterstattung ist grundsätzlich unabhängig vom Bestehen oder der Höhe einer Provision.