Raschere Erholung von COVID-19 durch gezielten Einsatz von hochdosiertem Vitamin B3 im Darm

Erstmals konnte nachgewiesen werden, dass eine gezielte Freisetzung der Vitamin-B3-Form Nicotinamid aus CICR-NAM-Tabletten das Darmmikrobiom bei COVID-19 beeinflusst.

Viele Patienten leiden durch ihre COVID-19-Erkrankung nicht nur unter Atemwegssymptomen, sondern auch unter einer deutlich verringerten körperlichen Leistungsfähigkeit. Eine am Universitätsklinikum Schleswig-Holstein (UKSH), Campus Kiel, entwickelte und patentgeschützte Tablette (CICR-NAM) setzt Nicotinamid, eine Form von Vitamin B3, gezielt im Darm frei. Die Gabe von CICR-NAM zeigte nun in einer großen Studie (COVit-2) mit 900 COVID-19-Patienten einen statistisch signifikanten Effekt: Mit CICR-NAM erreichten die Erkrankten innerhalb von zwei Wochen schneller wieder ihre normale körperliche Leistungsfähigkeit im Alltag als mit einem Placebo. Entsprechende Ergebnisse hat ein Team des Exzellenzclusters „Precision Medicine in Chronic Inflammation“ (PMI) in der „Nature Metabolism“ veröffentlicht. Aufgrund seiner ausgebauten Strukturen für Datenmanagement und -integration könne der Cluster große Studien wie COVit-2 in kurzer Zeit durchführen, erklären die Wissenschaftler.

Innovative Tablette setzt Nicotinamid gezielt im Darm frei

In früheren Forschungsarbeiten war bereits gezeigt worden, dass im Stoffwechsel von Patienten mit COVID-19 und anderen Virusinfekten während der akuten Phase der Erkrankung ein erhöhter Bedarf an Energieträgern entsteht. Eine der Vorstufen für Stoffwechselfaktoren im Energiesystem der Zellen ist Vitamin B3. Darüber hinaus ist bekannt, dass COVID-19 das Darmmikrobiom negativ verändert. Hier setzt die neue CICR-NAM-Tablette (controlled-ileocolonic-release nicotinamide) aus Kiel an: Sie setzt Nicotinamid gezielt im letzten Abschnitt des Dünndarms und im Dickdarm frei. Dadurch kann das Nicotinamid dort das Darmmikrobiom positiv beeinflussen, den Vitaminmangel ausgleichen und bestimmte Stoffwechselprozesse verstärken.

„Mit diesen Ergebnissen ist ein Durchbruch erzielt worden“, erklärt Prof. Stefan Schreiber, Direktor der Klinik für Innere Medizin I und des Instituts für Klinische Molekularbiologie (IKMB) am UKSH, Campus Kiel, und klinischer Leiter der Studie. „Eine vollständig auf molekularer Ernährung basierende Intervention kann tatsächlich den Verlauf einer schweren Infektionserkrankung wie COVID-19 beeinflussen. Damit ist ein neues anti-entzündliches Prinzip durch gezielte Beeinflussung des Mikrobioms etabliert worden“.

Dr. Georg Wätzig, Koordinator der Translationalen Forschung am IKMB, der die Entwicklung der CICR-NAM-Tabletten geleitet und die COVit-2-Studie koordiniert hat, ergänzt: „Nicotinamid aus herkömmlichen Tabletten wird bereits im Magen und Dünndarm vom Körper aufgenommen, bevor es das Darmmikrobiom erreichen kann. Mit dieser Studie haben wir einen neuen Ansatz erfolgreich getestet, bei dem Vitamin B3 zunächst geschützt und dann erst im Darm freigesetzt wird.“

Erfolg in großer placebokontrollierter Studie

In der doppelblinden COVit-2-Studie untersuchte das Team 900 frisch an COVID-19 Erkrankte in ganz Deutschland, von denen jeweils die Hälfte randomisiert für vier Wochen zwei Nicotinamid-Tabletten (je 500 mg CICR-NAM und herkömmliches Nicotinamid) oder identisch a‒ussehende Placebo-Tabletten einnahm. Man befragte die Patienten engmaschig in Telefoninterviews zu ihrem Krankheitsverlauf; viele schickten auch regelmäßig Stuhlproben ein, sodass die Zusammensetzung ihres Darmmikrobioms gemeinsam mit dem klinischen Verlauf untersucht werden konnte.

Die Ergebnisse der COVit-2-Studie zeigen, dass die mit Nicotinamid versorgten Erkrankten mit einem Risikofaktor für schwere COVID-19-Verläufe ‒ zum Beispiel Raucher oder Personen mit Vorerkrankungen der Lunge ‒ nach zwei Wochen signifikant häufiger wieder ihre normale körperliche Leistungsfähigkeit zurückerlangt hatten als Patienten aus der Placebogruppe. Auch die Fähigkeit zur Bewältigung des normalen Alltags war in der Nicotinamid-Gruppe nach zwei Wochen signifikant besser.

Auch wenn langfristigere Krankheitsfolgen wie Long-COVID und Post-COVID nicht im Fokus der Studie standen, beobachteten die Forschenden bei der Nachbefragung nach sechs Monaten dennoch einen vielversprechenden Trend: Patienten, die ein höheres Risiko für Post-COVID hatten und auf Nicotinamid ansprachen, zeigten weniger Post-COVID-Symptome.

Positiver Effekt durch Mikrobiombeeinflussung

In der Studie haben die Forschenden außerdem die im Darm lebende Mikrobengemeinschaft genauer untersucht. „Das Mikrobiom von COVID-19-Erkrankten zeigt noch gut zwei Wochen nach Erkrankungsbeginn eine Art Notfallstoffwechsel, bei dem der Körper offensichtlich versucht, die bekannten Defizite bei wichtigen Stoffwechselfaktoren durch die Hochregulierung anderer Stoffwechselprozesse auszugleichen“, berichtet Prof. Philip Rosenstiel, Direktor des IKMB, der die Mikrobiomuntersuchungen geleitet hat. „In der Studiengruppe mit Nicotinamid haben wir diese Veränderungen nicht beobachtet – wahrscheinlich, weil der Mangel durch die Gabe von Nicotinamid behoben werden konnte. Zeitgleich beobachteten wir in diesen Fällen eine schnellere körperliche Erholung. Die positive Beeinflussung des Mikrobioms hängt offenbar mit der schnelleren Erholung zusammen. Damit haben wir erstmals gezeigt, dass die Beeinflussung des Mikrobioms, in diesem Fall durch eine Nährstoffergänzung, einen positiven Effekt bei einer Virusinfektion haben kann. Das ist ein wichtiger Meilenstein in der klinischen Forschung.“

Entwicklung basiert auf langjähriger Entzündungsforschung im DFG-Exzellenzcluster

Die Entwicklung des Präparats CICR-NAM basiert auf langjähriger Forschungsarbeit von Mitgliedern des Exzellenzclusters PMI. Schon im Jahr 2012 hatte ein Forschungsteam unter der Leitung von Rosenstiel und Prof. Josef Penninger, derzeit wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz Zentrums für Infektionsforschung in Braunschweig, in einer Publikation in „Nature“ gezeigt, dass ein Mangel von Nicotinamid und verwandten Substanzen im Darm bei Mäusen die Entzündungsneigung erhöht. Außerdem verändert der Mangel das Mikrobiom nachteilig.