CoronavirusZell-Stressreaktion könnte zu neuem Therapieansatz führen

Forscher aus Deutschland und Österreich haben die sogenannte "Seneszenz" genauer untersucht. Der Mechanismus mit dem Zellen auf Stress reagieren, könnte ein Schlüssel bei der Entstehung schwerer Covid-19-Verläufe sein.

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Forscher aus Deutschland und Österreich haben einen Mechanismus genauer untersucht, mit dem Zellen auf Stress reagieren. Diese sogenannte "Seneszenz" spielt ihrer Arbeit im Fachblatt "Nature" zufolge auch eine wichtige Rolle bei der gefürchteten extremen Entzündungsreaktion (Zytokinsturm) bei schweren Covid-19-Erkrankungen. Mit Wirkstoffen, die auf derartige seneszente Zellen abzielen, könne künftig vielleicht frühzeitig der drohenden Entgleisung entgegengewirkt werden.

Am Ende von schweren Covid-19-Verläufen steht oft die überschießende Reaktion des Immunsystems. Dabei werden hohe Konzentrationen bestimmter Eiweiße (Zytokine) gebildet, die im ganzen Körper eine massive Entzündungsreaktion hervorrufen. Die Wissenschafter von der Berliner Charité, vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin in der deutschen Helmholtz-Gemeinschaft (MDC), der Universität Linz (JKU) und vom Linzer Universitätsklinikum haben nun gezeigt, dass die Seneszenz hier mitwirkt.

Dabei handelt es sich eigentlich um ein Schutzprogramm von Zellen vor Stress und drohenden Schäden. Seneszente Zellen sind darauf programmiert, sich nicht mehr zu teilen, um ihre Schädigungen nicht an die nächste Zellgeneration weiterzugeben. Das schützt den Körper etwa davor, dass Krebs entsteht, heißt es am Montag in einer Aussendung der Charité. Derartige Zellen produzieren aber weiter Botenstoffe, die Entzündungen antreiben, was etwa bei der Wundheilung wichtig ist. Diese Art der Zellalterung mit dem damit einhergehenden übermäßigem Ausscheiden von entzündungsfördernden Stoffen spielt aber auch eine Rolle bei der Entstehung altersbedingter Krankheiten wie Diabetes oder Gefäßverkalkung.

Allerdings können auch Infektionen mit Viren Seneszenz auslösen. Das ist der Untersuchung des Teams um den an der Charité und am Linzer Keplerklinikum tätigen Clemens Schmitt auch bei Infektionen mit dem SARS-CoV-2-Virus der Fall. In Studien an infizierten Zellkulturen und Tieren zeigte sich, dass das Virus in den oberen Atemwegen in Schleimhautzellen Seneszenz auslöst. Die dann dort abgesonderten Entzündungs-Botenstoffe locken wiederum Vertreter des Immunsystems - die Fresszellen oder Makrophagen - an. Sie kommen eigentlich zum Ausschalten der seneszenten Zellen in den Schleimhäuten. Allerdings werden sie durch die Botenstoffe ebenfalls in diesen Zustand versetzt.

In der Folge können die Makrophagen in die Lunge gelangen, wo sie weiter entzündungsfördernde Stoffe absondern. So können sie dort ebenfalls wieder Zellen wie jene, die die Lungen-Blutgefäße auskleiden, in die Seneszenz treiben. In den Blutgefäßen können dann Verklumpungen entstehen, die die Lungenfunktion schädigen, beschreiben die Forscher den komplexen Ablauf.

Hier handle es sich offenbar um einen "sehr wichtigen Treiber eines Entzündungssturms, der eine Vielzahl charakteristischer Merkmale der COVID-19-Lungenentzündung, wie Gefäßschädigungen oder Mikrothrombosen, maßgeblich verursacht", so die Erstautorin der Arbeit, Soyoung Lee. Im Umkehrschluss könnte eine frühe Attacke auf derart veränderte Zellen ein neuer Angriffspunkt bei der Therapie schwerer Covid-19-Infektionen sein.

Bei Hamstern und Mäusen entpuppten sich vier bekannte Wirkstoffe in verschiedenen Kombinationen oder auch alleine als Möglichkeit, den Entzündungssturm einzudämmen und die Schädigung der Lunge abzumildern. Eines dieser sogenannten Senolytika sei auch vielversprechend für den Einsatz beim Menschen. Für Schmitt sind die neuen Ergebnisse "sehr ermutigend". Die Senolytika bringen aber auch Nebenwirkungen mit sich. Zum Einsatz der Wirkstoffe seien also noch "weitere klinische Studien nötig, die verschiedene Institutionen weltweit zum Teil schon aufgesetzt haben", so Schmitt.

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