(Raquel Arocena Torres/Getty Images) Wenn das COVID 19 Pandemie Zu Beginn hatten Menschen mit chronischen Lungenerkrankungen wie Asthma Angst, dass die Krankheit für sie besonders schwerwiegend sein könnte. Es scheint jedoch, dass es Menschen mit einigen Asthmaarten besser geht als erwartet – und wir könnten endlich verstehen, warum.
Bevölkerungsbasierte Studien in Australien , Großbritannien und Europa , und das Vereinigte Staaten haben bisher keine Hinweise darauf gefunden, dass Asthma zu schweren Symptomen von COVID-19 führt.
Tatsächlich ist es genau das Gegenteil. Im Allgemeinen ist die Wahrscheinlichkeit, dass Menschen mit allergischem Asthma nach einer Ansteckung wirklich krank werden, geringer SARS-CoV-2 ; das steht im Gegensatz zu Menschen mit anderen Lungenerkrankungen B. Emphysem, bei denen die Wahrscheinlichkeit größer ist, dass sie schwere Symptome entwickeln.
Was zeichnet Asthmapatienten aus? Forscher der University of North Carolina in Chapel Hill glauben, es endlich herausgefunden zu haben.
Um dies zu erforschen, nutzte das Team Zellkulturen aus dem menschlichen Atemtrakt. Um die Atemwege von Asthmatikern nachzuahmen, behandelten sie einige der Proben mit einem kleinen Protein, von dem bekannt ist, dass es bei Asthma häufiger vorkommt Interleukin-13 (IL-13). Bei Asthmatikern führt seine Anwesenheit unter anderem dazu, dass die Schleimproduktion über ein gesundes Maß hinaus ansteigt.
Anschließend infizierten die Autoren die Zellkulturen mit SARS-CoV-2. In den IL-13-behandelten Zellen ist die Coronavirus zeigte Schwierigkeiten, in die Zelle einzudringen, um sich zu replizieren und Kopien von sich selbst zu verbreiten. In unbehandelten Zellen kam es unterdessen deutlich häufiger zu Infektionen.
„Wir wussten, dass es einen biomechanistischen Grund dafür geben musste, dass Menschen mit allergischem Asthma besser vor schweren Erkrankungen geschützt zu sein scheinen.“ sagt Biochemikerin Camille Ehre von der UNC.
„Unser Forschungsteam entdeckte eine Reihe signifikanter zellulärer Veränderungen, insbesondere aufgrund von IL-13, was uns zu dem Schluss führte, dass IL-13 bei bestimmten Patientengruppen eine einzigartige Rolle bei der Abwehr einer SARS-CoV-2-Infektion spielt.“
Beim Beobachten der Atmungszellen und der Virus Während Ehre und ihre Kollegen unter einem Elektronenmikroskop interagierten, stellten sie fest, dass IL-13-Behandlungen die Anzahl der infizierten Zellen deutlich verringerten und gleichzeitig den von diesen Zellen produzierten Schleim erhöhten.
Selbst nach Entfernung des Schleims zeigten die Zellen jedoch noch einen gewissen Schutz gegen das eindringende Coronavirus.
Die RNA-Sequenzierung bestätigte außerdem, dass das Vorhandensein von IL-13 in der Zellkultur Gene hochreguliert, die mit antiviralen Eigenschaften verbunden sind, und gleichzeitig die Expression von Zellrezeptoren herunterreguliert, an die Coronaviren bekanntermaßen binden, wie z. B. ACE2.
In unbehandelten Atemwegszellen ermöglichen diese Rezeptoren einem Coronavirus, relativ leicht einzudringen. Wenn eine Zelle wirklich infiziert war, stellten die Forscher fest, dass sie sich mit größerer Wahrscheinlichkeit von der Oberfläche der Atemwege ablöst, wodurch sie tiefer in die Lunge absinkt und so die Infektion verbreitet.
„Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die durch eine SARS-CoV-2-Infektion verursachte starke Virus- und Zellablösung durch IL-13 abgeschwächt wurde, was den Eintritt, die Replikation und die Ausbreitung des Virus beeinträchtigte“, so die Autoren daraus schließen .
Leider kann IL-13 nicht allein zur Behandlung eingesetzt werden. Es ist Teil der Immunantwort, was bedeutet, dass es Entzündungen in den Atemwegen eines Patienten auslösen kann.
Dennoch ist es wichtig, die Feinheiten der Vorgänge in der Lunge zu verstehen. Durch den Vergleich von Zellen, die asthmatische Atemwege nachahmen, mit gesunden Atemwegszellen haben Wissenschaftler einige der zugrunde liegenden Mechanismen hinter schweren COVID-19-Fällen aufgezeigt.
Therapeutische Medikamente könnten in Zukunft dabei helfen, bestimmte Stellen gezielt anzusprechen, die offenbar stärker an schweren Symptomen beteiligt sind.
„Wir glauben, dass diese Forschung ein weiterer Beweis dafür ist, wie wichtig es ist, eine SARS-CoV-2-Infektion so früh wie möglich zu behandeln“, sagt Ehre.
„Und es zeigt, wie wichtig spezifische Mechanismen mit ACE2 und IL-13 sind, da wir unser Bestes geben, um Patienten vor der Entwicklung schwerer Infektionen zu schützen.“
Die Studie wurde veröffentlicht in PNAS .