Zusammenfassung Es ist bekannt, dass die Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) während einer akuten Infektion mit dem schweren akuten respiratorischen Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) Funktionsstörungen mehrerer Organe verursacht , und bei einigen Patienten treten anhaltende Symptome auf, die als postakute Folgen von SARS-CoV bezeichnet werden. -2. Allerdings sind die Infektionslast außerhalb der Atemwege und der Zeitpunkt der viralen Clearance, insbesondere im Gehirn, nicht gut charakterisiert. Hier führten wir vollständige Autopsien an 44 Patienten durch, die an COVID-19 starben, wobei bei 11 dieser Patienten umfangreiche Probenentnahmen aus dem Zentralnervensystem durchgeführt wurden, um die Verteilung, Replikation und Zelltypspezifität von SARS-CoV-2 im gesamten Menschen abzubilden und zu quantifizieren Körper, einschließlich des Gehirns, von der akuten Infektion bis mehr als sieben Monate nach Auftreten der Symptome. Wir zeigen, dass SARS-CoV-2 weit verbreitet ist, vor allem bei Patienten, die an schwerem COVID-19 gestorben sind, und dass die Virusreplikation in mehreren respiratorischen und nichtrespiratorischen Geweben, einschließlich des Gehirns, zu Beginn der Infektion erfolgt. Darüber hinaus konnten wir in einem Fall bis zu 230 Tage nach Symptombeginn persistierende SARS-CoV-2-RNA an mehreren anatomischen Stellen, darunter auch im gesamten Gehirn, nachweisen. Trotz der breiten Verteilung der SARS-CoV-2-RNA im gesamten Körper beobachteten wir kaum Hinweise auf eine Entzündung oder eine direkte virale Zytopathologie außerhalb der Atemwege. Unsere Daten deuten darauf hin, dass SARS-CoV-2 bei einigen Patienten eine systemische Infektion verursachen und über Monate im Körper verbleiben kann. |
Abbildung: Die Wärmekarte zeigt die höchste mittlere Quantifizierung von SARS-CoV-2-RNA (N) mittels ddPCR in Autopsiegeweben von 11 Patienten, die an COVID-19 gestorben sind und sich einer Gehirn- und Gehirnentnahme unterzogen haben. ganzer Körper. Die Patienten werden von der kürzesten zur längsten Krankheitsdauer (DOI) vor dem Tod geordnet, unten in der Abbildung aufgeführt und in frühe (≤14 Tage), mittlere (15–30 Tage) und späte Krankheitsdauer eingeteilt. (≥31 Tage) Krankheit. Krankheit. Die Gewebe sind nach Gewebegruppen organisiert, beginnend mit dem Atmungsgewebe oben und dem ZNS unten. Die viralen RNA-Werte reichen von 0,002 bis 500.000 N-Genkopien pro Nanogramm RNA-Input, dargestellt als Gradient von Dunkelblau auf der niedrigsten Stufe bis Dunkelrot auf der höchsten Stufe. Gewebe, die mittels Echtzeit-RT-qPCR auch positiv auf subgenomische RNA (sgRNA+) getestet wurden, sind mit schwarzen vertikalen Balken schattiert. oh, noch einer; PNS, peripheres Nervensystem; SM, Skelettmuskel.
Diskussion
Hier bieten wir unseres Wissens die bislang umfassendste Analyse des zellulären Tropismus, der Quantifizierung und der Persistenz von SARS-CoV-2 im gesamten menschlichen Körper, einschließlich des Gehirns. Wir zeigen, dass sich SARS-CoV-2 bei einigen Patienten früh in der Infektion verbreitet, wobei die Viruslast im respiratorischen Gewebe deutlich höher ist als im nicht-respiratorischen Gewebe. Wir haben in den ersten zwei Wochen nach Symptombeginn eine Virusreplikation an mehreren nicht respiratorischen Stellen nachgewiesen und in 14 von 27 Fällen nach D14 subgenomische RNA in mindestens einem Gewebe nachgewiesen, was darauf hindeutet, dass die Virusreplikation mehrere Monate lang in nicht respiratorischen Geweben stattfinden kann.
Während andere vorgeschlagen haben, dass der Nachweis von SARS-CoV-2 in nicht respiratorischen Geweben auf Blutreste im Gewebe oder eine Kreuzkontamination der Lunge während der Gewebeentnahme zurückzuführen sein könnte, deuten unsere Daten auf etwas anderes hin . Konkret wurde in nur 12 unserer Fälle nachweisbare SARS-CoV-2-RNA in einer perimortalen Plasmaprobe nachgewiesen, nur in 2 Fällen wurde subgenomische SARS-CoV-2-RNA im Plasma nachgewiesen und es wurde, wenn überhaupt, vernachlässigbare RNA nachgewiesen. , in gelagerten mononukleären peripheren Blutproben aus repräsentativen Fällen.
Unsere Ergebnisse zeigen, dass sich das Virus im gesamten Körper ausbreiten kann, obwohl die höchste Belastung mit SARS-CoV-2 in den Atemwegsgeweben zu finden ist.
Kommentare
In der bislang umfassendsten Autopsie- Gewebestudie fanden Forscher Spuren des SARS-CoV-2-Virus im gesamten Körper, vom Gehirn über das Herz bis zu den Augen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass das Virus auch Monate nach einer Ersterkrankung in vielen Teilen des Körpers anhaltende Infektionen verursachen kann, und sprechen für mehr Forschung zu antiviralen Medikamenten als mögliche Behandlung von Long-COVID.
Seit dem Auftreten des neuen Coronavirus SARS-CoV-2 sind drei Jahre vergangen, und Wissenschaftler arbeiten immer noch daran, genau zu verstehen, wie dieses Virus mit dem menschlichen Körper interagiert. Ein anhaltendes Rätsel ist, wie weit SARS-CoV-2 verschiedene Organe über das Atmungssystem hinaus infiziert.
Mehrere Studien kamen beispielsweise zu unterschiedlichen Schlussfolgerungen darüber, ob die neurologischen Auswirkungen von COVID darauf zurückzuführen sind, dass das Virus das Gehirngewebe direkt infiziert. Kürzlich analysierte ein Team der Stanford School of Medicine genau postmortale Hirngewebeproben mehrerer COVID-Patienten und konnte keine Spur viraler RNA finden.
Andererseits entdeckte diese Forschung signifikante Entzündungsbiomarker, was zu der Hypothese führte, dass kurz- und langfristige neurologische Symptome auf die anhaltende Aktivität des Immunsystems zurückzuführen sein könnten. Diese Hypothese wurde durch nachfolgende Autopsiestudien gestützt, in denen eine Neuroinflammation bei COVID-Patienten festgestellt wurde.
Diese neue Forschung, die von Wissenschaftlern der National Institutes of Health in Zusammenarbeit mit der University of Maryland durchgeführt wurde, führte Autopsien an 44 Patienten durch, die an oder mit COVID-19 starben. Die Studie konzentrierte sich auf die Entnahme von Gewebe kurz nach dem Tod an verschiedenen Stellen im Körper.
„Unser Fokus auf kurze Postmortem- Intervalle, einen umfassenden standardisierten Ansatz zur Gewebeentnahme, die Gehirndissektion vor der Fixierung, die anschließende Gewebekonservierung in RNA und das Blitzgefrieren von frischem Gewebe ermöglichten uns den Nachweis und die Quantifizierung von SARS-CoV-2-RNA-Spiegeln mit hoher Empfindlichkeit.“ „unter Verwendung von ddPCR [Polymerase-Kettenreaktion] und ISH [ In-situ- Hybridisierung] sowie der Isolierung von Viren in Zellkulturen aus mehreren nicht respiratorischen Geweben, einschließlich des Gehirns, was bemerkenswerte Unterschiede im Vergleich zu anderen Studien darstellt“, schreiben die Forscher in der Studie neue Studie.
Die Ergebnisse zeigten, dass SARS-CoV-2-RNA an 84 verschiedenen Stellen im Körper nachgewiesen werden konnte . Die höchste Belastung mit viraler RNA wurde in den Atemwegen und im Lungengewebe gefunden; Allerdings wurde das Virus auch im Gehirn, Darm, Herz, Nieren, Augen, Nebennieren und Lymphknoten nachgewiesen.
Das analysierte Gewebe stammte von Patienten in verschiedenen Stadien der Infektion, von den frühesten Stadien (weniger als 14 Tage nach Einsetzen der Symptome) bis neun Monate nach der akuten Erkrankung. Wie erwartet wurde die höchste Viruslast bei den Patienten im Frühstadium einer Infektion festgestellt, aber 14 von 27 Patienten nach zwei Wochen zeigten immer noch das Vorhandensein des Virus in mindestens einem analysierten nicht respiratorischen Gewebe.
Während die Ergebnisse der Studie sicherlich überraschend sind, ist ihre Bedeutung noch unklar. Bei allen in die Studie einbezogenen Patienten handelte es sich um ältere, ungeimpfte Patienten, die im ersten Jahr der Pandemie obduziert wurden und unter zahlreichen Begleiterkrankungen litten. Daher ist nicht bekannt, ob sich neue Virusvarianten über ähnlich geimpfte jüngere Menschen verbreiten.
Was diese Studie jedoch deutlich zeigt, ist das Potenzial von SARS-CoV-2, sich über Gewebe im ganzen Körper, einschließlich des Gehirns, auszubreiten. Und Forscher fragen sich nun, ob dies bei Patienten mit Long-COVID eine Rolle spielen könnte.
Der nächste Schritt für das Forschungsteam besteht darin, postmortales Gewebe von verstorbenen Long-COVID-Patienten zu sammeln, um zu verstehen, ob das Virus Monate nach einer akuten Erkrankung noch nachweisbar ist. Dies ist Teil eines größeren Projekts namens RECOVER (COVID Research to Improve Recovery).
Neben der Arbeit zur Gewebepathologie führt das RECOVER-Projekt eine klinische Studie durch, um die Wirksamkeit des antiviralen Medikaments Paxlovid bei der Behandlung von Long-COVID-Patienten zu testen. Die Hypothese ist, dass, wenn langanhaltende COVID-Symptome durch anhaltende SARS-CoV-2-Infektionen in bestimmten Teilen des Körpers verursacht werden, der Versuch, das Virus mit antiviralen Medikamenten zu eliminieren, diese Symptome verbessern sollte.
Die lange COVID-Studie von Paxlovid soll noch in diesem Jahr beginnen und das RECOVER-Projekt soll bis zu vier Jahre dauern.
Quelle: Große COVID-Autopsiestudie findet SARS-CoV-2 im gesamten menschlichen Körper. Von Rich Haridy. Neuer Atlas .
