Neuere Forschungen haben ein neues Licht auf die zugrunde liegenden Mechanismen von Long-COVID (Post-COVID-Syndrom oder PCS) geworfen und einen entscheidenden Zusammenhang zwischen anhaltender Nasenentzündung und den anhaltenden Symptomen aufgedeckt, unter denen viele Menschen leiden. Ein gemeinsames Team von Wissenschaftlern unter anderem des Forschungszentrums Borstel, des Leibniz-Lungenzentrums (FZB), der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), der Universität zu Lübeck (UzL) und des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH) hat spezifische molekulare Treiber identifiziert, die für diese Entzündung verantwortlich sind.
Long COVID und die Forschungsherausforderung verstehen
Long-COVID ist ein wachsendes Problem und betrifft etwa 3–17 % der Menschen nach einer SARS-CoV-2-Infektion. Die Betroffenen haben mit einer Vielzahl anhaltender und schwächender Symptome zu kämpfen, und die genauen Ursachen dieser anhaltenden Auswirkungen sind noch weitgehend unklar. Dieser Mangel an Verständnis hat die Entwicklung wirksamer Behandlungen behindert.
Neue Erkenntnisse aus der Einzelzellanalyse
Um dieser Herausforderung zu begegnen, verwendeten die Forscher fortschrittliche Einzelzell-Transkriptomik (scRNA-seq) in Kombination mit anspruchsvollen zellbiologischen Modellen. Diese Technik ermöglichte es ihnen, die zellulären und molekularen Prozesse im Nasengewebe mit einem beispiellosen Detaillierungsgrad zu untersuchen. Die Studie nutzte Nasenbiopsieproben von 25 Patienten, die an NAPKON teilnahmen, einer landesweiten Post-COVID-Kohorte, was eine repräsentative Stichprobe von Personen ermöglichte, die lange an COVID erkrankt waren.
Wichtige Erkenntnisse: TNFα und TGFβ fördern anhaltende Entzündungen
Die Analyse der Forscher deckte erhebliche Veränderungen in der Struktur und Funktion der Schleimhaut der oberen Atemwege auf, selbst Monate nach der ersten SARS-CoV-2-Infektion – und ohne anhaltende Virusaktivität. Sie identifizierten zwei entscheidende „Botenstoffe“ – TNFα und TGFβ –, die für die anhaltende Entzündung der Nasenschleimhaut verantwortlich sind.
Die Rolle von TNFα und TGFβ
Diese Substanzen scheinen die normale Programmierung der Zellen im Schleimhautgewebe zu stören und die für eine gesunde Funktion notwendigen Regenerationsprozesse zu behindern. Insbesondere fanden die Forscher heraus, dass die Kombination von TNFα und TGFβ die Regeneration des Flimmerepithels, einer lebenswichtigen Zellschicht, die Ablagerungen und Krankheitserreger aus den Atemwegen entfernt, erheblich stört.
„Unsere Daten zeigen, dass die Kombination der beiden Botenstoffe TNFα und TGFβ die Regeneration des Flimmerepithels stark stört“, erklärt Dr. Karosham Reddy.
Auswirkungen auf Symptome und Anfälligkeit
Diese anhaltende Entzündung verhindert, dass die Atemwegsschleimhaut ihre Schutzfunktion aufrechterhält, was möglicherweise zu längeren Atemwegsbeschwerden und einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen führt – beides häufige Merkmale von PCS. Es ist wichtig zu verstehen, dass die Entzündung nicht durch das Virus selbst aufrechterhalten wird, sondern durch diese nachgeschalteten Botenstoffe, die durch die Erstinfektion ausgelöst werden.
Potenzial für gezielte Behandlungen
Die in Nature Communications veröffentlichten Ergebnisse bieten einen vielversprechenden neuen Weg zur Behandlung von Long-COVID. Durch die Identifizierung spezifischer Signalwege, die an PCS beteiligt sind, hoffen die Forscher, Therapien zu entwickeln, die die Symptome lindern und möglicherweise eine langfristige Schädigung der Nasenschleimhaut verhindern können.
*„Unsere Beobachtungen deuten auf bestimmte Signalwege hin, die bei PCS eine Schlüsselrolle zu spielen scheinen. Diese könnten therapeutisch gezielt eingesetzt werden, um die Symptome zu lindern und möglicherweise eine langfristige Schädigung der Nasenschleimhaut zu verhindern“, sagt Erstautor PD Dr. Fähnrich.
Blick in die Zukunft: Umfassende Auswirkungen auf chronische Lungenerkrankungen
Forscher glauben, dass diese Erkenntnisse auch für andere chronische Lungenerkrankungen relevant sein könnten und Möglichkeiten für zukünftige Studien eröffnen, die gemeinsame zugrunde liegende Mechanismen und mögliche Therapieansätze untersuchen. Diese Forschung erweitert unser Verständnis der komplexen biologischen Prozesse, die zu Long-COVID beitragen, erheblich und bietet eine entscheidende Grundlage für die Entwicklung wirksamer Behandlungen und die Verbesserung des Lebens der Betroffenen.
