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Schematische Darstellung eines Coronavirus. Die Spikeproteine (S) sind hier in Rot zu sehen. Ihre Kronenartige Struktur ist namensgebend für die Familie der Coronaviren. Bildrechte: Alissa Eckert, MS; Dan Higgins, MAMS

Covid-19

In Mäusen: Corona-Spikeprotein kann Lungenentzündungen auslösen

Stand: 30. April 2021, 10:25 Uhr

Wie führt eine Sars-CoV-2-Infektion zum Überschießen der Immunreaktion und damit zu schweren Verläufen einer Covid-19? Neue Forschungen an Mäusen deuten auf das Corona-Spikeprotein als Ursache.

Erkranken Menschen schwer an Covid-19, ist meist das eigene Immunsystem das Problem: Statt sich nur auf die Bekämpfung der Viren zu konzentrieren, entzündet sich auch gesundes Gewebe, attackieren Immunzellen intakte Lungenzellen und führen zu schweren bis lebensbedrohlichen Symptomen. Forscher aus den USA zeigen nun in einem Tierexperiment: Das Spikeprotein des Virus allein reicht aus, um diese Immunreaktion in Gang zu setzen.

Spikeprotein provoziert offenbar überschießende Immunreaktion

Pavel Solopov, Forscher an der Old Dominion Universität in Norfolk, USA, nutzte mit seinem Team genetisch veränderte Mäuse für sein Experiment. Die Tiere wurden so verändert, dass in ihrem Lungengewebe menschliche ACE-2-Rezeptoren vorkamen, über die Sars-CoV-2 üblicherweise in Zellen gelangt. Eine Gruppe von Tieren bekam dann Spikeproteine in den Rachen geträufelt, eine Kontrollgruppe nur eine Kochsalzlösung. Die Ergebnisse präsentierte Solopov bei der virtuellen Tagung "Experimental Biology 2021".

Vergleich von Lungengewebe von Mäusen, links von gesunden Tieren, rechts von Tieren, die mit dem Sars-CoV-2 Spikeprotein infiziert wurden. Bildrechte: Pavel Solopov, Old Dominion University

Die mit dem Spikeprotein infizierten Mäuse entwickelten innerhalb von 72 Stunden viele Symptome einer schweren Lungenentzündung. Gewebe entzündete sich, in den Lungen sammelten sich weiße Blutkörperchen und bei einigen Tieren kam es auch zum gefürchteten Zytokinsturm. Sie zeigten also alle Anzeichen einer überschießenden Immunreaktion, wie sie auch bei Menschen stattfindet, die einen schweren Covid-19-Verlauf hatten.

Molekulare Reaktionen auf Corona-Bestandtteile

Wodurch genau das Spikeprotein diese Kaskade in den Mausmodellen auslöst und inwiefern diese Ergebnisse auch auf Menschen übertragbar sind, sollen weitere Studien klären. Solopov vermutet: "Dieser bislang noch unbekannte Effekt könnte Symptome verursachen, noch bevor die Virusreplikation in der Lunge beginnt." Vor allem aber wollen die Wissenschaftler zeigen, dass die gentechnische veränderten Mäuse ein geeignetes Modell darstellen, um die Wirkungen der einzelnen Bestandteile des Coronavirus im menschlichen Körper zu zeigen.

(ens)

Quelle

Solopov: Single intratracheal exposure to SARS-CoV-2 S1 spike protein induces acute lung injury in K18-hACE2 transgenic mice, Abstract

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