Blick durch das Elektronenmikroskop: Covid-19-Gewebeschaden in der Lunge (blau schraffiert). An der Oberfläche des Lungenbläschens (grün) fehlt die für dessen Funktion und Stabilität wichtige Zellschicht. Blaue Fläche: Atemluft. – Foto: Sandor Nietzsche, Elektronenmikroskopisches Zentrum, UKJ
Noch ist das Coronavirus nicht unter Kontrolle, noch richtet sich die geballte Kraft der Wissenschaft auf die Entwicklung von Impfstoffen. Trotz Erfolgen auch in der biomedizinischen und klinischen Erforschung von Covid-19 sind weiterhin wesentliche Krankheitsmechanismen unergründet. Ein interdisziplinäres Team von Wissenschaftlern am Universitätsklinikum Jena hat die Forschung jetzt einen Schritt weiter gebracht und einen Covid-19-Atlas von Viruslast und Gewebeschäden in einzelnen Partien und Organen des menschlichen Körpers erstellt. Gewonnen wurden die Erkenntnisse durch die Obduktion von elf Patienten, die kurz zuvor an der Coronavirus-Erkrankung gestorben waren.
100 Millionen Infektionen weltweit – aber noch wenig Wissen
„Klinische Beobachtungen, insbesondere auch die Erfahrungen mit dem Post-Covid-Syndrom legen nahe, dass Covid-19 eine systemische Erkrankung ist, die nicht nur die Lunge, sondern den gesamten Körper betrifft“, sagt Stefanie Deinhardt-Emmer, die Autorin der Studie. Obwohl weltweit inzwischen über 100 Millionen SARS-CoV-Infektionen registriert wurden, hinken das Wissen über die Krankheit und das Verständnis darüber der Pandemie in ihrer Geschwindigkeit hinterher. Um mehr über die Coronavirus-Erkrankung zu erfahren, bildete das Uniklinikum Jena ein Team aus sechs medizinischen Disziplinen: aus Virologie und Mikrobiologie, Rechtsmedizin und Pathologie sowie Intensivmedizin und Elektronenmikrospie.
Covid-19-Patienten: Autopsien wenige Stunden nach dem Tod
Um ein umfassendes Bild der Erkrankung bezüglich der Mikrobiologie und Histologie („Gewebelehre“) bei sehr schwere Verläufen zu erhalten, führten die Wissenschaftler jeweils nur wenige Stunden nach den Tod Autopsien an Covid-19-Patienten durch. So konnten Abbauprozesse an den Geweben und der Virus-RNA gering gehalten werden. Pro Patient dokumentierten die Thüringer Forscher bei über 60 Proben die Viruslast in verschiedenen Organen und Geweben und untersuchten einen Zusammenhang zwischen der Verteilung des Virus und den festgestellten Gewebeschäden.
Gewebeschäden nur in der Lunge
Mithilfe elektronenmikroskopischer Aufnahmen konnten die Wissenschaftler Virus-RNA in der Lunge nachweisen. Dort war auch das Gewebe schwer betroffen. „Interessanterweise haben wir SARS-CoV-2-RNA auch in verschiedenen anderen Geweben und Organen, wie Verdauungsorganen, Nieren oder den Herzgefäßen nachgewiesen“, sagt Rechtsmediziner Daniel Wittschieber, der Co-Autor der Studie. „Aber nur in der Lunge hatte das Virus das Gewebe angegriffen.“ Die untersuchten Entzündungsmarker und Gerinnungsfaktoren waren bei allen Patienten erhöht.
Erstmals Gewebeschäden bei Covid-19 kartiert
Mit ihrer Studie, die erstmals die Viruslast und Gewebeschäden bei COVID-19 kartiert, bestätigen die Jenaer Forscher nach eigenen Angaben den „systemischen“ Charakter der Erkrankung. „Systemisch“ bedeutet: eine Erkrankung, die nicht nur ein Organ oder einen Teil davon betrifft (wie bei der „lokalisierten" Erkrankung der Fall), sondern ganze Organsysteme (zum Beispiel die Muskulatur) oder sogar den Körper insgesamt. Beispiele für systemische Erkrankungen sind Diabetes, Rheuma oder Mukoviszidose.
„Immunsystem kann nicht angemessen reagieren“
Als einen zentralen Erkenntnisgewinn ihres Forschungsprojekts nehmen die Jenaer Wissenschaft den folgenden mit: „Dass nur das Lungengewebe geschädigt, aber im gesamten Körper Virus-RNA verteilt ist, stützt die Vermutung, dass unser Immunsystem nicht angemessen auf das Vorhandensein des Virus im Blut reagieren kann“, sagt Stefanie Deinhardt-Emmer, die Hauptautorin der Studie. Das sei „das eigentliche Problem bei COVID-19“.
