Covid-19Sars-Coronavirus-2 Spikeprotein giftig für Herzmuskelzellen
Bei einigen Patienten mit schwerem Coronaverlauf wird das Herzgewebe angegriffen, Werden Herzmuskelzellen geschädigt. Laut US-Forschern könnte der Grund im Spikeprotein von Sars-2 liegen.
Durch die Autopsie vieler verstorbener Coronapatienten wissen Forschende bereits, dass die Infektion mit den Pandemie-Virus Sars-CoV-2 zahlreiche Organe beschädigen kann, darunter auch das Herz. Zhiqiang Lin, Assistenzprofessor am Masonic Medical Research Institute im Bundesstaat New York und sein Team haben nun bei einer Konferenz neue Details dazu vorgestellt, wie das Virus diese Schäden anrichtet.
Spikeproteine: Sars-2 und Erkältungscorona heften beide an den ACE-2-Rezeptor
Die Wissenschaftler hatten dabei untersucht, warum Sars-CoV-2 Schäden am Herz hervorruft, während das humane Coronavirus HCoV-NL63 das nicht tut. NL63 verursacht zwar grippale Infekte, schädigt das Herzgewebe aber nicht. Beide Viren nutzen jedoch den gleichen Weg zur Infektion von Zellen. Sie heften sich mit ihren Spikeproteinen an den menschlichen ACE2-Rezeptor.
Um diesen Prozess nachzustellen und den Einfluss der jeweiligen Spikeproteine vergleichen zu können, stellten die Forschenden künstliche Vektorviren vom Typ AAV9 her. Einen Teil statteten sie mit dem Sars-2 Spike aus, den anderen Teil mit dem NL63-Spike. Dann infizierten sie Mäuse mit den präparierten Viren. Auch hier erlitten nur die mit dem Sars-2-Spike konfrontierten Mäuse Herzschäden, die anderen Tiere nicht.
Sars-CoV-2 Spikeprotein: Gift für Herzmuskelzellen
ACE2 ist unter anderem für die Regulierung des Blutdrucks zuständig. Deshalb vermuteten einige Forschende, dass die Blockade von ACE2 ursächlich für die Schäden am Herz verantwortlich sein könnte. Das scheint jedoch nicht der Fall zu sein, wenn auch NL63 an ACE2 bindet, ohne Schäden zu verursachen.
Allerdings aktivierten die mit dem Sars-2 Spike ausgestatteten Viren die angeborene Immunabwehr deutlich stärker. Das Protein löste der TLR4-Signalweg aus, eine Botenstoffkette, die praktisch als Alarm für die Immunzellen funktioniert. Auch das passierte nicht beim NL63-Spike. Als sie befallene Zellen in Zellkulturen untersuchten, fanden die Forscher zudem, dass die mit Sars-2 befallenen Herzzellen deutlich vergrößert waren. "Das ist ein direkter Hinweis darauf, dass das Sars-CoV-2 Spikeprotein giftig für die Herzmuskelzellen ist", sagt Professor Zhiqiang Lin.
Immunbotenstoffe und Spikeproteine auch in den Herzzellen Verstorbener
Auch bei der Analyse von Proben aus verstorbenen Patienten fanden die Forscher das Sars-CoV-2 Spikeprotein und TLR4-Signalstoffe in den Herzmuskelzellen. Im nächsten Schritt wollen Lin und sein Team klären, wie das Spikeprotein diese Schäden anrichtet. Zwei Wege seien denkbar: Einerseits könnten frei im Blut zirkulierende Spikeproteine das Problem verursachen. Oder die Schäden entstehen, wenn befallene Herzzellen die Spikeproteine auf ihrer Oberfläche zeigen.
Die durch Impfung ausgelöste Bildung von Spikeproteinen in menschlichen Zellen löst dagegen wohl keine Herzschäden auf. In einem gesonderten Experiment hat die Gruppe um Zhiqiang Lin Herzzellen mit dem mRNA-Impfstoff konfrontiert. "Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Herzmuskelzellen den mRNA-Impfstoff wahrscheinlich nicht aufnehmen", sagt Lin auf Anfrage von MDR-Wissen. Da Herzschäden wie Myokarditis oder Perikarditis nach einer Impfung aber nur bei einer sehr kleinen Gruppe von Geimpften vorkommen (vor allem jugendliche und junge Männer) ist hier wahrscheinlich ein anderer Mechanismus am Werk.
Studie aus Korea: mRNA-Impfung reduziert bei Infektion das Risiko von Herzinfarkten
Zudem: Eine aktuelle Studie aus Korea wiederum zeigt, dass eine Impfung mit einem mRNA-Impfstoff das Risiko von Herzinfarkten und Schlaganfällen deutlich senkt, wenn es zu einem Impfdurchbruch kommt. Hier hat sich die Immunisierung durch Impfung offenbar positiv auf das Herzgewebe ausgewirkt.
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