Lange COVID-Signaturen bei umfangreicher Analyse von Blutproteinen gefunden

Von Miryam Naddaf & Naturmagazin

Forscher haben ein Computermodell entwickelt, das auf der Grundlage einer Analyse von mehr als 6.500 im Blut gefundenen Proteinen vorhersagt, wie wahrscheinlich es ist, dass eine Person an Long-COVID erkrankt.

In einer Studie, die am 18. Januar in veröffentlicht wurde WissenschaftDas Team verglich Blutproben von Menschen, die positiv auf COVID-19 getestet wurden, mit solchen von gesunden Erwachsenen und stellte bemerkenswerte Unterschiede in der Zusammensetzung der Proteine ​​bei Menschen mit langem COVID-19, bei Menschen, die genesen waren, und bei Menschen, die nie infiziert waren, fest.

Die Analyse legt nahe, dass Proteine, die an Immunreaktionen, Blutgerinnung und Entzündungen beteiligt sind, wichtige Biomarker bei der Diagnose und Überwachung von Long-COVID sein könnten, von dem weltweit schätzungsweise 65 Millionen Menschen betroffen sind.

Die Erkrankung wurde mit mehr als 200 Symptomen in Verbindung gebracht, darunter Gehirnnebel, Müdigkeit, Brustschmerzen und Atemnot, die nach einer SARS-CoV-2-Infektion noch Monate oder Jahre anhalten können.

Die kleine Studie „wird hoffentlich den Weg für weitere Studien ebnen, um Therapien für etwas zu entwickeln, das derzeit so gut wie unmöglich zu behandeln ist“, sagt Aran Singanayagam, Atemwegsmediziner am Imperial College London.

Proteinmuster

An der Studie nahmen 39 gesunde Erwachsene teil, die noch nie positiv auf COVID-19 getestet worden waren, und 113 Personen, bei denen dies der Fall war, von denen 40 an Long-COVID erkrankt waren, d. Von diesen hatten 22 auch 12 Monate nach dem ersten positiven Test noch Symptome.

Die Forscher analysierten 6.596 Proteine ​​in 268 Blutproben, die den Teilnehmern einmal während der akuten Phase und noch einmal sechs Monate danach entnommen wurden. Sie fanden mehrere Unterschiede im Blut von Menschen mit langem COVID im Vergleich zu Menschen ohne COVID, einschließlich eines Ungleichgewichts bei Proteinen, die an der Blutgerinnung und Entzündung beteiligt sind.

Im Vergleich zu gesunden Teilnehmern und solchen, die sich vollständig von COVID-19 erholt hatten, hatten Menschen mit langem COVID niedrigere Werte eines Proteins namens Antithrombin III, das zur Verhinderung von Blutgerinnseln beiträgt, und höhere Werte der Proteine ​​Thrombospondin-1 und von Willebrand-Faktor. Beides ist mit der Bildung von Blutgerinnseln verbunden.

Als sie Blutzellen einer Untergruppe von Teilnehmern untersuchten, stellten die Forscher fest, dass die Expression eines Proteins namens CD41 auf weißen Blutkörperchen bei gesunden Menschen am niedrigsten und bei Menschen mit 12 Monaten anhaltendem COVID am höchsten war.

CD41 findet sich typischerweise auf Blutplättchen – Zellfragmenten, die an der Gerinnung beteiligt sind – und sein Vorhandensein auf weißen Blutkörperchen weist auf eine abnormale Verklumpung dieser Zellen hin. „Das könnte zu Mikrogerinnseln führen“, sagt Lisa Chakrabarti, Immunvirologin am Institut Pasteur in Paris. Einige Wissenschaftler glauben, dass diese winzigen Blutgerinnsel die Ursache für einige lange COVID-Symptome sein könnten, indem sie den Sauerstofffluss zum Gewebe blockieren.

Die Forscher fanden außerdem eine erhöhte Aktivierung des Komplementsystems – Teil der körpereigenen Immunabwehr, die normalerweise bei der Beseitigung von Infektionen hilft – bei Menschen mit langem COVID, sowohl während der Erstinfektion als auch sechs Monate später. Bei Personen mit sechsmonatiger COVID-19-Erkrankung waren im Vergleich zu vollständig genesenen oder gesunden Teilnehmern die Werte einiger am Komplementsystem beteiligter Proteine ​​verringert und bei anderen erhöht. Ein Ungleichgewicht dieser Proteine ​​könnte zu Gewebeschäden führen, sagt der Co-Autor der Studie, Carlo Cervia-Hasler, Arzt und Wissenschaftler an der Universität Zürich, Schweiz.

Mithilfe von maschinellem Lernen erstellten die Forscher dann ein Modell, um anhand des Proteinspiegels in seinem Blut sowie anderer Faktoren wie Alter und Body-Mass-Index vorherzusagen, ob ein Teilnehmer eine lange COVID-Erkrankung entwickeln würde. Bei der Anwendung auf einen separaten Datensatz erbrachte das Modell eine gute Leistung bei der Vorhersage, welche Teilnehmer 12 Monate lang an COVID erkrankt sein würden.

„Wir stehen am Anfang“

Einige der Ergebnisse des Teams passen gut zu bestehenden Theorien zu den Ursachen von Long-COVID und „könnten neue Forschungsergebnisse dazu eröffnen [therapies] Das könnte helfen“, sagt Cervia-Hasler.

Die Analyse umfasste jedoch nur eine relativ kleine Anzahl von Teilnehmern, und sie konnte nicht die Grundursache der Erkrankung ermitteln, die ein wesentliches Hindernis für die Entwicklung von Behandlungen darstellte. „Wir stehen am Anfang der Erforschung dieses aufstrebenden Feldes“, sagt Chakrabarti.

Singanayagam fügt hinzu, dass es wahrscheinlich mehrere zugrunde liegende Ursachen gibt, die sich auf Menschen unterschiedlich auswirken, da Long-COVID eine große Bandbreite an Symptomen mit sich bringt. „Die Heterogenität des Syndroms bedeutet wahrscheinlich, dass größere Studien erforderlich sind“, sagt er. „Es wird nicht ein einziger Mechanismus sein, der all diesen Symptomen zugrunde liegt.“

Dieser Artikel wird mit Genehmigung reproduziert und erstmals am 18. Januar 2024 veröffentlicht.