Forscher sehen immer mehr Verbindungen zwischen Vaping, Rauchen, Jugend und SARS-CoV-2

Was haben Vaper, Raucher und Nichtraucher mit chronischen Erkrankungen wie Bluthochdruck oder Diabetes gemeinsam? Sie alle haben ein erhöhtes Risiko für COVID-19.

Die wissenschaftliche Erklärung dahinter ist komplex und noch nicht gesichert – es könnte jedoch an dem Enzym ACE2 liegen, das sich auf der Oberfläche vieler Zellen in der Lunge befindet und als Eintrittspunkt für SARS-CoV-2 dient.

Es gibt Hinweise darauf, dass Menschen mit chronisch-entzündlichen Erkrankungen, gefährdete ältere Erwachsene und Menschen, die rauchen oder E-Zigaretten dampfen, über eine Fülle von ACE2-Rezeptorproteinen verfügen, die als Eintrittspforte für SARS-CoV-2  dienen. Ein Forschungsteam am University of Rochester Medical Center (USA) unter der Leitung von Dr. Irfan Rahman veröffentlichte im Verlauf der COVID-19-Pandemie eine Reihe von Studien, die sich mit der entscheidenden Rolle von ACE2 befassen – das bereits im Zentrum vieler anderer wissenschaftlicher Untersuchungen steht – um ein klareres Bild der wichtigen zellulären Mechanismen zu zeichnen, die SARS-CoV-2 und seine Verbindung zum Vaping regulieren.

Rahmans besonderes Interesse gilt dem wachsenden Problem junger Menschen, die positiv auf SARS-CoV-2 getestet werden und das Virus möglicherweise Coronaviren mit alarmierenden Raten verbreiten. Sogar einige ältere Kinder und Jugendliche mit einer höhren Zahl von ACE2-Rezeptoren scheinen anfälliger für das Virus zu sein.

„Unser nächster Schritt besteht darin, zu untersuchen, ob ACE2 bei jungen Menschen unter normalen Umständen eher weniger vorhanden ist, weshalb ihre niedrig ist – daher möglicherweise die relativ niedrigen Infektions- und COVID-19-Morbiditätsraten [in dieser Altersgruppe]. Wir wollen aber auch versuchen, herauszufinden, ob die ACE2 durch Rauchen oder Vaping erhöht wird, wodurch [die Betroffenen] anfälliger für das Virus würden“, erklärt Rahman. „Dies steht im Gegensatz zu älteren Menschen mit Lungenerkrankungen wie COPD und Lungenfibrose, von denen wir bereits wissen, dass sie ein höheres Risiko für schwere Viruserkrankungen und Tod haben.“

Gangandeep Kaur, Mitarbeiter in Rahmans Labor, hat bereits Erfahrung mit der Untersuchung von Tuberkulose und leitete daher die neuen Forschungsbemühungen zu Vaping und SARS-CoV-2. Das Team hat mehrere wichtige Artikel in Zeitschriften mit Peer-Review veröffentlicht, die für das Thema relevant sind: Rauchen verändert in Kombination mit dem Alterungsprozess mehr als 20 Gene, die an der Lungenzellfunktion beteiligt sind, und führt laut einer Studie von Rahman in „Frontiers in Pharmacology“ zu einem Anstieg der ACE2-Rezeptoren und drei weiterer mit SARS-CoV-2 assoziierter Proteine. Dies bestätigt die Beobachtungen anderer Forscher, dass Raucher und Menschen mit chronischen Lungenerkrankungen wie COPD anfälliger für Coronavirus-Infektionen sind.

Da Vaping und Rauchen in der Regel lange anhaltende Gewohnheiten sind, untersuchten Forscher des University of Rochester Medical Center die chronischen Auswirkungen einer Nikotinexposition auf das Lungengewebe von Mäusen. Dabei achten sie auf Verbindungen zu bekannten COVID-19-Proteinen. Sie haben andere Rezeptoren mit einer direkten Beziehung zu ACE2 entdeckt, die ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Regulierung der Entzündungsreaktion in der Lunge spielen und eine höhere Expression von ACE2 verursachen. Darüber wurde im „Respiratory Research Journal“ berichtet. Hier könnte ein genetisches Ziel für die Behandlung von Entzündungen des Lungengewese liegen, die durch Rauchen oder Vaping verursacht werden.

In einem gemeinsamen Übersichtsartikel von Rahman und Dr. Guiseppe Lungarellavon der Universität von Siena (Italien) stellen die beiden zusätzliche Verbindungen zwischen ACE2-Rezeptoren, Rauchern und SARS-CoV-2 her. Zum Beispiel zeigt ihre Analyse, dass es in Wuhan (China) solchen Patienten schlechter ging, die rauchten.  Die Sterblichkeitsrate war bei Männern mit mehr ACE2-Rezeptoren höher als bei Frauen. Die Forscher konnten auch zeigen, dass ACE2 mit bekannten Nikotinrezeptoren in Zusammenhang steht ist.

Der Review lässt die Schlussfolgerung zu, dass Mediziner Patienten nach ihrer Rauch- und Vaping-Vorgeschichte fragen sollten, um solche, bei denen ein höheres Risiko für COVID-19-Komplikationen besteht, besser identifizieren zu können, heißt es in einem Artikel im „Journal of Inflammation“.

Derzeit werden im Rahman-Labor Blut- und Speichelproben von jungen Menschen mit COVID-19 untersucht, um die ACE2-Spiegel zu beurteilen und um festzustellen, ob das ACE2-Protein ein Biomarker für einen schnellen COVID-19-Test sein kann.