Covid-19 verändert die Blutkörperchen – eine Ursache für Long-Covid?

Durch eine Covid-19-Erkrankung verändern sich Größe und Steifigkeit roter und weißer Blutkörperchen - zum Teil über Monate hinweg. Die könnte erklären, warum manche Betroffene noch lange nach einer Infektion über Beschwerden klagen (Long Covid). Das berichten Forschende des Max-Planck-Zentrums für Physik und Medizin, des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts, der Friedrich-Alexander-Univer­sität Erlangen-Nürnberg (FAU) sowie des Deutschen Zentrums für Immun­therapie.

Atemnot, Müdigkeit und Kopfschmerzen: Manche Patienten kämpfen noch ein halbes Jahr und länger mit den Folgen einer Infektion durch das Coronavirus SARS-CoV-2. Long-Covid ist dabei noch immer nicht richtig verstanden. Klar ist, dass im Zuge einer Erkrankung oft die Blutzirkulation beeinträchtigt ist, es zu gefährlichen Gefäßverschlüssen kommen kann und der Sauerstofftransport im Blut nur eingeschränkt funktioniert.

Phänomene, bei denen Blutzellen Schlüsselrolle spielen

Das sind alles Phänomene, bei denen die Blutzellen und ihre physikalischen Eigenschaften eine Schlüsselrolle spielen. Daher hat ein Team die mechanischen Zustände von roten und weißen Blutkörperchen untersucht.

Um die Blutzellen zu analysieren, nutzen sie ein selbst entwickeltes Verfahren namens Echtzeit-Verformungszytometrie (real-time deformability cytometry). Bei dieser Methode schicken die Forschenden die Blutzellen durch einen engen Kanal. Dabei werden die Leukozyten und Erythrozyten gestreckt.

Blutzellen von Kranken, Genesenen, Gesunden

Eine Hochgeschwindigkeitskamera fotografiert jede einzelne von ihnen durch ein Mikroskop, eine spezielle Software ermittelt, um welche Zelltypen es sich handelt, wie groß und wie stark verformt sie sind. Bis zu 1000 Blutkörperchen lassen sich so pro Sekunde analysieren.

Auf diese Weise haben die Erlanger Biophysiker mehr als vier Millionen Blutzellen von 17 akut an Covid-19 erkrankten Patienten, von 14 Genesenen und 24 Gesunden als Vergleichsgruppe untersucht, heißt es weiter in einer Pressemitteilung.

Schädigung der roten Blutkörperchen

Ergebnis: Größe und Verformbarkeit der roten Blutkörperchen von Erkrankten schwankte stärker als die von Gesunden. Das deutet auf eine Schädigung dieser Zellen hin und könnte das erhöhte Risiko von Gefäßverschlüssen und Embolien der Lunge erklären. Zudem kann dadurch die Sauerstoffversorgung, die zu den Hauptaufgaben der Erythrozyten zählt, bei Infizierten beeinträchtigt sein.

Lymphozyten (Abwehrzellen, die zu den weißen Blutkörperchen zählen) waren bei Corona-Patientin wiederum deutlich weicher, was auf eine starke Immunreaktion hinweisen kann. Ähnliche Beobachtungen machten die Forscher bei Neutrophilen Granulozyten, weiße Blutkörperchen, die verantwortlich für die angeborene Immunabwehr sind.

Covid-19 verändert Blutkörperchen - Ursache für Long-Covid?

"Wir haben deutliche und langanhaltende Veränderungen der Zellen messen können - sowohl während einer akuten Infektion und auch noch danach", bilanziert Prof. Jochen Guck, Lehrstuhl für Biologische Optomechanik an der FAU und geschäftsführender Direktor des MPL. Covid-19 verändert die Blutkörperchen, das könnte Long-Covid erklären. Ihre Ergebnisse hat die Gruppe im Fachmagazin Biophysical Journal veröffentlicht.