Ärzte beobachten schon seit Längerem bei Covid-19-Patienten Symptome, die mit Entzündungen im Gehirn zusammenhängen. Eine Forschergruppe geht dem nun auf den Grund und kann entschlüsseln, was Sars-CoV-2 anders macht als andere Viren.

Das Coronavirus verschafft sich zwar über die Atemorgane Zugang zum menschlichen Körper, greift dort aber zahlreiche Organe an. Dazu gehört auch das Gehirn. Viele Erkrankte und Genesene berichten von neurologischen Symptomen wie Riechstörungen, Kopfschmerzen, Verwirrtheit, Muskelschmerzen oder auch schweren Muskelentzündungen. Auch ein Zusammenhang mit Schlaganfällen wird vermutet.

Wissen 30.06.20

Coronaviren im Gehirn Covid-19 kann auch Psychosen auslösen

Eine neue Studie liefert nun den ersten eindeutigen Beweis dafür, dass das Coronavirus bei einigen Menschen in Gehirnzellen eindringt. Die Studie US-amerikanischer und britischer Immunologen und Neurologen wurde bisher nur als ungeprüftes Pre-Print veröffentlicht. Die Forschergruppe untersuchte, ob das Sars-CoV-2 das Gehirn infizieren kann und welche Folgen eine Infektion des zentralen Nervensystems hat. Dazu verwendeten sie Gehirngewebe einer an Covid-19 verstorbenen Person, machten Tierversuche an Mäusen und arbeiteten mit Gehirnzellen im Labor, die die dreidimensionale Struktur des Gehirns nachahmen sollten.

Von anderen Viren, beispielsweise dem Zika-Virus, ist bekannt, dass sie auch das Gehirn angreifen. Allerdings verhält sich das Sars-CoV-2 der Studie zufolge anders. Akiko Iwasaki, Immunologin an der Yale University, spricht in der "New York Times" (NYT) von einer "stillen Infektion". Dabei nutzt das Virus die Gehirnzellen, um sich zu vermehren, zerstört sie aber nicht. Dadurch bleibt auch die Immunantwort des menschlichen Organismus aus. Das Virus scheint den gesamten Sauerstoff in der Nähe der infizierten Zelle aufzusaugen und lässt benachbarte Zellen sozusagen "verhungern".

Auf Schleichwegen ins Gehirn

Unklar ist noch, wie das Virus überhaupt bis ins Gehirn gelangt. Infektionen des Gehirns sind eher selten, auch weil es durch die Blut-Hirn-Schranke besonders geschützt ist. Denn die Nervenzellen können nicht nachgebildet werden. "Wenn das Gehirn infiziert wird, kann das tödliche Folgen haben", sagt auch Iwasaki, die die Studie leitete. Offenbar sind jedoch einige Menschen aufgrund ihres genetischen Hintergrunds, einer hohen Viruslast oder aus anderen Gründen anfällig für die Corona-Infektion im Gehirn. Schon länger wird vermutet, dass Sars-CoV-2 ausgehend von den Schleimhäuten der oberen Atemwege den Riechnerv befällt und von dort aus das Gehirn erreicht. Möglich erscheint aber auch ein Eindringen über die Augen oder den Blutkreislauf.

Alysson Muotri, Neurowissenschaftler an der University of California in San Diego, der auch schon zum Zika-Virus geforscht hat, vermutet, dass das Coronavirus die Anzahl der Synapsen, die Verbindungen zwischen Neuronen, reduziert. Dieser Effekt sei bereits Tage nach der Infektion sichtbar, sagte Muotri der NYT. Dabei gehen die Forscher davon aus, dass es wieder einmal der ACE2-Rezeptor ist, der Sars-CoV-2 als Eintrittspforte in den Körper dient. Zwar gebe es im Gehirn nur sehr wenig ACE2, aber dieses Protein nutzt das Virus nachweislich auch in anderen Organen, um einzudringen.

Zudem konnten die Wissenschaftler zeigen, dass eine neuronale Infektion verhindert werden kann: Entweder durch Blockieren von ACE2 mit Antikörpern oder durch die Verabreichung von Gehirn-Rückenmark-Flüssigkeit von einem Covid-19-Patienten. Durch die Versuche mit Mäusen kommen die Forscher zu dem Schluss, dass eine Virusinfektion im Gehirn tödlicher sein kann als eine Infektion der Atemwege. Hatten die Mäuse die Infektion im Gehirn, starben sie innerhalb von sechs Tagen, bei einer Lungeninfektion war das nicht der Fall.

Ärzte hatten immer wieder berichtet, dass bei schweren Krankheitsverläufen gehäuft Bewusstseinsstörungen, Delirien oder Schlaganfälle auftraten. Inzwischen gelten sie als ein Indikator für eine schlechtere Prognose der Covid-19-Patienten.