Serotoninproduktion: Wie der Darm zu COVID-19 beiträgt

Neue Forschungsergebnisse von der Flinders University in Australien belegen eine molekulare Verbindung zwischen COVID-19 und Serotonin-produzierenden Zellen im Darm.

Die gerade veröffentlichte Arbeit könnte weitere Hinweise darauf zu liefern, was die eine COVID-19-Erkrankung und deren Verlauf beziehungsweise Schweregrad beeinflusst. Die Autoren liefern mit ihren aktuellen Ergebnissen Unterstützung für bereits zuvor veröffentlichte Hinweise, dass gegen Depression eingesetzte selektive Serotonin-Wiederaufnahmehemmer (SSRIs) das Ausmaß von COVID-Symptomen verringern könnten.

Zu den Symptomen, an denen Patienten mit COVID-19 leiden können, gehören auch gastrointestinale Probleme wie Diarrhoe. Jüngste Forschungsergebnisse haben gezeigt, dass sich diese Darmsymptome bei COVID-19-Patienten mit dem Schweregrad der Erkrankung verschlimmern. Dies hängt offenbar mit einem erhöhten Spiegel aus dem Darm stammenden Serotonin zusammen, das freigesetzt wird und eine Darmfunktionsstörung verursacht, die Immunantwort des Körpers verstärkt und möglicherweise die Outcomes der Patienten verschlechtert.

An der neuen Studie waren drei Flinders-Forschungsteams beteiligt, darunter auch eine Arbeitsgruppe unter der Leitung von Dr. Alyce Martin und Prof. Robert Edwards.
„In unserer Studie wollten wir herausfinden und verstehen lernen, ob der Darm ein Ort der Krankheitsübertragung sein könnte und welche Gene mit dem Eindringen des Virus in die Zellen in Verbindung gebracht werden könnten, die die Darmwand auskleiden“, berichtet Seniorautor Prof. Damien Keating, stellvertretender Direktor von Flinders Health and Medical Forschungsinstitut und Leiter der Forschungsgruppe Darmsensorik.

Die Forscher untersuchten die Genexpression zwischen den verschiedenen Zelltypen, die die Darmwand auskleiden, und analysierten ganze Genomsequenzen von Tausenden von einzelnen Zellen aus dem Darm. So fanden die Wissenschafler spezialisierte Zellen im Darm, die Serotonin synthetisierten und freisetzten sowie eine stark angereicherte Expression eines bestimmten SARS-CoV-2-Rezeptors aufwiesen. Es handelte sich zudem um den einzigen Zelltyp, der alle mit COVID-19 verbundenen Gene exprimierte.
„Viele Gene, die mit COVID-19 in Verbindung stehen, wurden in den verschiedenen Zelltypen exprimiert, die die Darmwand auskleiden, aber nur Serotoninzellen exprimierten alle drei Rezeptoren für das Virus“, sagt Keating. „Die Expression aller drei SARS-CoV-2-Rezeptoren verdreifacht die Rate der Zellinfektiosität im Vergleich zur Expression von nur zwei Rezeptoren.“

Da die genauen Infektionsorte und die Hauptgründe für die Schwere der COVID-19-Erkrankung noch nicht vollständig verstanden sind, liefert diese Studie laut den Autoren wichtige Informationen über die Rolle des Darms beim Virus.

„Unsere Studie liefert weitere Beweise dafür, dass COVID-19 mit weitaus größerer Wahrscheinlichkeit Zellen im Darm infiziert und den Serotoninspiegel durch direkte Auswirkungen auf bestimmte Darmzellen erhöht, wodurch sich die Outcomes möglicherweise verschlechtern“, unterstreicht Keating. „Unserer Arbeit stützt auch neue klinische Hinweise darauf, dass Antidepressiva, die den Serotonintransport im ganzen Körper blockieren, als vorteilhafte Behandlung dienen können. Da COVID-19 weitererhin im Umlauf ist, wird weiter geforscht werden müssen, um unser Verständnis der Rolle des Darms bei diesem Virus zu verbessern und weiterhin Behandlungsoptionen zu finden, die neben Impfungen wirken.“