Wie wirkt sich COVID-19 auf das Gehirn aus?

21 Mai, 2020
Neue Evidenzen legen nahe, dass das neue Coronavirus SARS-CoV-2 nicht nur die Lungen angreift, sondern auch andere Organe. Verschiedene Neurologen haben Auswirkungen auf das Gehirn beobachtet. Erfahre heute mehr über dieses Thema. 

Im Zusammenhang mit der Corona-Pandemie stehen wir vor einer neuen Sorge: Wie wirkt sich COVID-19 auf das Gehirn aus? Wir verfügen bereits über Evidenzen, die nahe legen, dass diese Krankheit nicht nur die Lungen, sondern auch die Nieren und das Herz angreift. Deshalb sprechen viele bereits von einer multisystemischen Krankheit.

Dies würde COVID-19 von anderen virischen Krankheiten (wie etwa Grippe) unterscheiden, bei denen nur Atemwegssymptome oder eventuell Fieber auftreten. Die Forschung über das neue Coronavirus SARS-CoV-2 weist darauf hin, dass die ACE2-Rezeptoren (Angiotensin-Converting-Enzym-2-Rezeptoren) als spezifisches therapeutisches Target eine besonders wichtige Rolle spielen könnten. Denn SARS-CoV-2 verwendet ACE2-Rezeptoren, um in die Zelle des Wirts einzudringen.

Wie wir anschließend noch genauer erklären werden, sind ACE2-Rezeptoren in vielen Bereichen des menschlichen Körpers vorhanden. Die starke Bindungsaffinität von SARS-CoV-2 zu menschlichen ACE-2-Rezeptoren hat auch Auswirkungen auf das Gehirn.

Die am häufigsten auftretenden Symptome sind dieselben: Fieber, Husten, Müdigkeit und Atembeschwerden. Doch immer öfter erkennen Experten auch Nebenwirkungen, die eine frühzeitige Behandlung erfordern, um Zeit zu gewinnen. In diesem Zusammenhang spricht man von Sehbeschwerden und dem Verlust des Geschmacks- und Geruchssinns. Darüber hinaus könnten auch neurologische Probleme auftreten.

Der ACE2-Rezepter erklärt, wie sich COVID-19 auf das Gehirn auswirkt

Coronaviren sind an ihren Fortsätzen zu erkennen, die uns an eine Krone erinnern, daher auch ihr Name. Diese Fortsätze werden von Proteinen gebildet, welche in die menschlichen Wirtszellen eindringen. Der menschliche Rezeptor ist das Protein ACE2.

Der Rezeptor spielt eine wichtige Rolle im Renin-Angiotenin-Aldosteron-System (RAAS), das unter anderem den Blutdruck reguliert. Deshalb wird ACE2 in den Lungen, im Herzen und auch in den Nieren exprimiert.

Doch COVID-19 hat ebenfalls Auswirkungen auf das Gehirn, denn auch bestimmte Neuronen haben ACE2-Rezeptoren. Zwar kann der Neurotropismus nicht definitiv bestätigt werden, doch der Verdacht auf die Affinität des SARS-CoV-2 zu bestimmten Neuronen ist gerechtfertigt.

ACE2-Rezeptoren sind Schlüssel, um die Mortalität des neuen Coronavirus zu verstehen. So gibt es Hinweise darauf, dass Patienten mit Bluthochdruck eine hohe Sterblichkeitsrate aufweisen. Dies kann auf den Einfluss des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems zurückzuführen sein.

Auswirkungen von Covid-19 auf das Gehirn
SARS-CoV-2 könnte über die ACE2-Rezeptoren der Neuronen in das Gehirn eindringen.

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Symptome, die verraten, wie sich SARS-CoV-2 auf das Gehirn auswirkt

Ärzteorganisationen der ganzen Welt haben darauf hingewiesen, dass der Verlust des Geruchssinns ein frühes Symptom von COVID-19 sein kann. Dieses wird dem neurologischen Tropismus des SARS-CoV-2 zugeschrieben. Das Fehlen des Geruchssinns wird auch als Anosmie bezeichnet. Neurologen gehen davon aus, dass es dazu aufgrund von Problemen mit den Neuronen des Geruchsystems kommt. 

Außerdem wurden auch Fälle von infizierten Menschen mit Myositis (entzündliche Erkrankung der Skelettmuskulatur), dem Guillain-Barré-Syndrom und Meningitis beschrieben. Diese Krankheiten hängen mit dem Zentralnervensystem und dem peripheren Nervensystem zusammen.

Es besteht ein ernstes Risiko, das durch COVID-19 ausgelöst wird und im Zusammenhang mit den Gefäßen des Gehirns steht. Zusätzlich zu einem möglichen Neurotropismus von SARS-CoV-2 muss auch berücksichtigt werden, dass die inneren Schichten der Gehirngefäße während der Infektion Schaden leiden können. 

Diesen mikroskopische Endothelschaden bezeichnet man auch als Mikroangiopathie. Im schlimmsten Fall kommt es zu einer intrazerebralen Blutung und einem Hirnschlag.

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Zwei Arten von Gehirnschäden durch das neue Coronavirus

Auswirkungen von Coronavirus auf das Gehirn
COVID-19 ist eine systemische Krankheit, die nach dem derzeitigen Wissensstand verschiedene Organe angreifen kann, nicht nur die Lungen.

Derzeit gehen Wissenschaftler davon aus, dass COVID-19 dem Gehirn auf zwei unterschiedliche Weisen schaden kann. Der direkte Weg beruht auf der Hypothese des neuronalen Tropismus des Virus. Der indirekte erklärt sich dadurch, dass mehrere Organe einen Schock erleiden, wenn sich der Patienten in einem ernsten Zustand auf der Intensivstation befindet.

Der direkte Weg konnte, wie bereits erwähnt, nicht hundertprozentig nachgewiesen werden. Das Coronavirus SARS-CoV-2 gelangt dabei vermutlich über die ACE2-Rezeptoren zu den Nervenzellen im Gehirn, so wie es auch in die Lungen und in die Nieren eindringt.

Andererseits beschreibt der indirekte Weg die Entwicklung des Coronvirus im Organismus. Zuerst greift SARS-CoV-2 die Atemwege an und verursacht eine Lungenentzündungdanach kommt es zum multiplen Organversagen, einer reduzierten Durchblutung des Gehirns und in der Folge zum Tod jener Neuronen, die nicht ausreichend Sauerstoff erhalten.

Welche Folgen hat COVID-19 für das Gehirn?

Wir wissen, dass COVID-19 das Gehirn auf direktem und indirektem Wege schädigt. Allerdings sind weitere wissenschaftliche Studien auf diesem Gebiet notwendig. 

Für das Gesundheitspersonal auf Intensivstationen sind diese Kenntnisse grundlegend, denn es kann damit die Therapie entsprechend anpassen und die Erfolgsquote verbessern. Dies gibt uns allen inmitten der Ungewissheit Hoffnung, da die Heilungschancen der Betroffenen größer sind.

  • Hoffmann, Markus, et al. „The novel coronavirus 2019 (2019-nCoV) uses the SARS-coronavirus receptor ACE2 and the cellular protease TMPRSS2 for entry into target cells.“ BioRxiv (2020).
  • Bonow, Robert O., et al. „Association of coronavirus disease 2019 (covid-19) with myocardial injury and mortality.“ JAMA cardiology (2020).
  • Sedaghat, Zahra, and Narges Karimi. „Guillain Barre syndrome associated with COVID-19 infection: a case report.“ Journal of Clinical Neuroscience (2020).
  • Castellón, Roberto León, Juan Enrique Bender del Busto, and Luis C. Velázquez Pérez. „Afectación del sistema nervioso por la COVID-19.“ Anales de la Academia de Ciencias de Cuba 10.2 (2020).