Veränderungen im Gehirn bei COVID-19-Infektion

Das neuartige Corona-Virus kann das Gehirn erreichen. Allerdings ist nicht das Virus selbst, sondern die Immunantwort des Körpers für den Großteil der Veränderungen im Gehirn verantwortlich. Das geht aus einer Studie am Universitätsklinikum Hamburg-Eppendorf (UKE) hervor.

Gemeinsam mit Forschenden aus dem Institut für Rechtsmedizin, dem Institut für Medizinische Mikrobiologie, Virologie und Hygiene, der Klinik und Poliklinik für Neurologie des UKE und dem Institut für Neuropathologie des Universitätsklinikums Freiburg wurden unter Leitung von Prof. Markus Glatzel, Direktor des Instituts für Neuropathologie am UKE, für die Studie 43 mit SARS-CoV-2-infizierte Verstorbene untersucht.

Bei rund der Hälfte der untersuchten verstorbenen PatientInnen (21 von 43) entdeckten die Forschenden den SARS-CoV-2-Erreger im Gehirn. Virusproteine konnten sowohl im Hirnstamm als auch in Nerven, die dem Hirnstamm entspringen, nachgewiesen werden. Die Virusmengen waren jedoch sehr gering und die Gehirne von Patienten mit den höchsten Virusmengen zeigten nicht mehr Veränderungen als solche, in denen kein Virus gefunden werden konnte. Das Forscherteam konnte aber eine Immunreaktion in den Gehirnen der verstorbenen COVID-19-Patienten nachweisen. Die Forschenden schließen daraus, dass Entzündungszellen im Gehirn an der Entstehung der neurologischen Symptome beteiligt sein könnten.

„Neben Komplikationen in Lunge, Herz und Nieren kann es bei COVID-19 auch zu neurologischen Symptomen kommen. Diese weisen ein breites Spektrum auf und reichen von diffusen Beschwerden milder Ausprägung bis hin zu schweren Schlaganfällen. Bislang war aber noch unklar, ob und wie der Erreger ins Gehirn gelangt und sich dort auch vermehren kann. Wir konnten nun zeigen, dass nicht das Virus selbst das Gehirn schädigt, sondern die neurologischen Symptome vermutlich eine indirekte Folge der Virusinfektion sind“, sagt Glatzel, Direktor des Instituts für Neuropathologie des UKE.

„Besonders interessant war der deutliche Virusnachweis in einzelnen Zellen und Nerven, der auf eine lokalisierte Vermehrung und Beeinträchtigung spezifischer Gehirnfunktionen hindeutet“, ergänzt Prof. Martin Aepfelbacher, Direktor des Instituts für Medizinische Mikrobiologie, Virologie und Hygiene des UKE.

Die für die Studie untersuchten verstorbenen PatientInnen (16 Frauen, 27 Männer) waren im Mittel 76 Jahre alt. Die Patientenkohorte repräsentiert mit ihren altersgerechten Vorerkrankungen typische COVID-19-Patienten in Deutschland.

„Üblicherweise zeigen COVID-19-Patientinnen und -Patienten vor allem im Blut eine deutlich veränderte Immunantwort. Wir konnten jetzt auch im Gehirn eine klare Entzündungsreaktion nachweisen, was in diesem Ausmaß nicht bekannt war“, sagt Prof. Marco Prinz, Ärztlicher Direktor des Instituts für Neuropathologie am Universitätsklinikum Freiburg.

Weitere Untersuchungen zur Aufklärung der Ursachen neurologischer Symptome bei COVID-19 sind notwendig, um Behandlungsmöglichkeiten für PatientInnen mit schweren neurologischen Symptomen zu entwickeln.

Originalpublikation:
Matschke J et al. Neuropathology of patients with COVID-19 in Germany: a post-mortem case series. Lancet Neurol 2020 Oct 5;S1474-4422(20)30308-2.