Infektionen mit dem Coronavirus verlaufen häufig mild oder sogar symptomlos. Andererseits entwickeln andere Erkrankte schwere Symptome und sterben sogar daran. Wissenschaftler suchen nach molekularen Fingerabdrücken im Blut, die schon früh auf einen schweren Verlauf hinweisen. Und werden fündig.

Ein internationales Forscherteam hat bestimmte Zelltypen im Blut identifiziert, die auf schwere Krankheitsverläufe bei Covid-19 hindeuten. In Blutproben von Patientinnen und Patienten, die später starben, entdeckten die Wissenschaftler besonders viele unreife Zellen, die man normalerweise im Knochenmark findet, die aber auch bei einer Blutvergiftung ins Blut geschwemmt werden.

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Es handelt sich dabei um sogenannte Megakaryozyten, Vorläuferzellen von Blutplättchen, die für die Gerinnung des Blutes sorgen. Das ist vor allem überraschend, weil diese Vorläuferzellen sich normalerweise nicht im Blut, sondern im Knochenmark befinden", erklärt Florian Tran, der am Institut für klinische Molekularbiologie der Universität Kiel forscht. "Wir kennen solche Ausschwemmungen von Vorläuferzellen ins Blut von schwerkranken Patientinnen und Patienten, etwa bei einer bakteriellen Sepsis (Blutvergiftung)", so Tran. Für Covid-19 war dies bisher so nicht beschrieben worden. Die Forschenden vermuten nun, dass diese Zellen zu Gerinnungsproblemen führen. Blutgerinnsel in der Lunge sind eine der häufigsten direkten Todesursachen bei Covid-19.

Zudem wurden mehr unreife rote Blutkörperchen entdeckt, die später Sauerstoff transportieren sollen. Das deutet auf einen Sauerstoffmangel hin und ist oft eine Notfallreaktion bei schweren Lungenerkrankungen.

Tests auf schweren Verlauf möglich?

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Untersucht hat das Team dazu Blutproben von Patientinnen und Patienten, die an den Universitätskliniken in Kiel, Bonn, Köln und Nijmegen wegen einer Covid-19-Erkrankung stationär behandelt wurden. Bei einer Gruppe von 14 Erkrankten wurden die im Blut vorkommenden Zellen zu verschiedenen Zeitpunkten während der Erkrankung analysiert. Als Vergleichsgröße dienten Blutproben gesunder Personen.

"Das Besondere ist, dass wir mithilfe der sogenannten Einzelzellgenomik Hunderttausende Zellen durch Sequenzierung parallel analysiert haben und damit auch seltenere Zelltypen identifizieren konnten", erklärt Dr. Joana Pimenta Bernardes, die ebenfalls am Institut für klinische Molekularbiologie der Universität Kiel forscht. "Zusammen mit anderen Daten wie klinischen Laborwerten und Messungen von Entzündungsbotenstoffen konnten wir eine Art Fingerabdruck, eine Signatur der veränderten Funktionsweise dieser Zellen, erstellen und über die Zeit verfolgen", sagt Dr. Neha Mishra aus der gleichen Forschergruppe.

Das Forscherteam publizierte seine Ergebnisse im renommierten Fachmagazin Immunity. Die Studie könnte nach Ansicht der Wissenschaftler die Grundlage für diagnostische Testverfahren bilden, die anhand von Blutproben bereits früh einen schweren Krankheitsverlauf erkennen. Damit könnte die Versorgung besonders schwer betroffener Patientinnen und Patienten gezielt verbessert werden.