Long Covid: Max-Planck-Forscher finden mögliche Ursache

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 Im Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts wird eine Blutprobe für die Analyse verdünnt.
Im Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts wird eine Blutprobe für die Analyse verdünnt.

Etwa jeder zehnte Covid-19-Erkrankte leidet noch lange nach der Infektion an Symptomen wie Atemnot, Müdigkeit oder Kopfschmerzen, auch Long Covid genannt. Eine neue Studie, die im Fachmagazin „Biophysical Journal“ veröffentlicht wurde, zeigt nun die mögliche Ursache dafür: langanhaltende Veränderungen der Blutzellen.

Herausgefunden haben das Wissenschaftler des Max-Planck-Zentrums für Physik und Medizin, des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts, der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg und des Deutschen Zentrum für Immuntherapie in einem gemeinsamen Kraftakt. Da bei einer Covid-19-Infektion häufig auch die Zirkulation des Blutes beeinträchtigt ist, sah sich das Forscherteam die roten und weißen Blutkörperchen einmal ganz genau an. Ihre Vermutung war, dass Blutzellen und deren Eigenschaften eine wichtige Rolle bei der Entstehung von Long Covid spielen könnten.

Für die Analyse der Blutzellen hat das Team dann ein selbst entwickeltes Verfahren mit dem Namen Echtzeit-Verformungszytometrie angewendet. Dabei werden die Blutzellen, wie etwa Leukozyten und Erythrozyten, mit einer Hochgeschwindigkeitskamera durch ein Mikroskop fotografiert und analysiert. 1.000 Blutkörperchen können so pro Sekunde durchleuchtet werden. Eine Software ordnet sie dem entsprechenden Zelltyp zu und gibt an, wie groß und wie stark verformt die Zelle ist. Dank dieser Methode konnten die Forschenden insgesamt über vier Millionen Blutzellen untersuchen.

Veränderungen bleiben bis sieben Monate nach der Infektion bestehen

Das Team unter der Leitung von Markéta Kubánková, Jochen Guck und Martin Kräter hat dafür Proben von 17 akut an Covid-19 Erkrankten, von 14 Genesenen und zum Vergleich auch von 24 Gesunden entnommen. "Dabei haben wir deutliche und langanhaltende Veränderungen der Zellen messen können – sowohl während einer akuten Infektion und auch noch danach", sagt Jochen Guck, Direktor des Max-Planck-Instituts für die Physik des Lichts.

Verschieden große und stark verformte rote Blutkörperchen bei Erkrankten ließen im Labor deutliche Zellschädigungen erkennen – die das Risiko für Gefäßverschlüsse oder Lungenembolien erhöhen. Auch die Sauerstoffversorgung der Zellen könnte dadurch bei Infizierten beeinträchtigt werden. Veränderungen konnte das Team ebenso an weißen Blutkörperchen, wie Lymphozyten und Neutrophilen Granulozyten, erkennen. Sie waren bei Corona-Patienten deutlich weicher, was den Forschern zufolge auf eine starke Immunreaktion hinweisen kann.

Diese Zellen blieben selbst sieben Monate nach der akuten Infektion drastisch verändert. „Wir vermuten, dass sich das Zellskelett der Immunzellen, welches maßgeblich für die Zellfunktion verantwortlich ist, verändert hat“, sagt Markéta Kubánková, die Erstautorin der Studie.

Diese Erkenntnisse sind für die Diagnose und Behandlung von Covid-19 genauso wertvoll wie für die Betroffenen von Long Covid. Das Verfahren der Echtzeit-Verformungszytometrie hat den Forschern zufolge großes Potenzial – es könnte künftig vielleicht sogar als Frühwarnsystem vor künftigen Pandemien dienen und dabei helfen, unbekannte Viren zu erkennen.

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