Wo das Corona­virus im Darm andockt

Verbots­schild zum Besuchs­verbot in den München Kliniken. Foto: Partynia, Lizenz: CC BY-SA 4.0

Wo das Corona­virus im Darm andockt

Weltweit haben sich bereits mehr als 55 Millionen Menschen mit dem Corona­virus infiziert, das bislang 1,3 Millionen Todes­opfer gefordert hat. Bei den meisten an COVID-19 erkrankten Patienten stehen zwar respi­ra­to­rische Symptome im Vorder­grund, kann aber auch andere Organe in Mitlei­den­schaft ziehen. Häufig handelt es sich dann um den Magen-Darm-Trakt. Ein Team um Prof. Dr. Christoph Becker von der Medizi­ni­schen Klinik 1 – Gastro­en­te­ro­logie, Pneumo­logie und Endokri­no­logie des Univer­si­täts­kli­nikums Erlangen hat gemeinsam mit Kollegen der Charité – Univer­si­täts­me­dizin Berlin heraus­ge­funden, dass sich die Andock­stellen des Corona­virus in besonders hoher Dichte auf der Darmober­fläche befinden.

Bei einer Infektion mit Sars-CoV‑2 heften sich die Viren an die Oberfläche der Wirts­zellen an. Dies geschieht über bestimmte Oberflä­chen­merkmale, sogenannte Rezep­toren. Nach der Bindung der Virus­hülle an den ACE2-Rezeptor spaltet das körper­ei­genes Enzym TMPRSS2 ein virales Protein, wodurch der Eintritt in die Wirts­zelle erfolgen kann. Diese wird daraufhin vom Virus dazu verwendet, die Bestand­teile für weitere Viren zu produ­zieren. Sind sie in ausrei­chender Menge herge­stellt worden, können die Viren aus der Wirts­zelle ausbrechen und wiederum andere Zellen infizieren. Aufgrund der Bedeutung von ACE2 und TMPRSS2 für das Eindringen von Sars-CoV‑2 in die Zelle stellen die beiden Moleküle poten­zielle Ansatz­punkte für ein wirksames Medikament gegen das Corona­virus dar.

Darmschleimhaut als Zielscheibe

Die Erlanger und Berliner Forscher haben nun entdeckt, dass bestimmte Zellen der Darmschleimhaut, sogenannte Entero­zyten, bei gesunden Menschen hohe Konzen­tra­tionen von ACE2 und TMPRSS2 aufweisen und somit Zielzellen des Corona­virus sein können. Die Wissen­schaftler fanden außerdem heraus, dass Patienten mit Darment­zün­dungen weniger ACE2-Rezep­toren besitzen und dass sowohl ACE2 als auch TMPRSS2 ihre Lokali­sation in den Entero­zyten verändern. Das könnte bedeuten, dass der Darm von Patienten mit chronisch-entzünd­lichen Darmer­kran­kungen wie Morbus Crohn resis­tenter gegenüber Sars-CoV‑2 ist als der Darm gesunder Menschen. »Aller­dings stehen groß angelegte Studien zur Bedeutung der Infektion des Darms mit dem Corona­virus noch aus«, sagt Prof. Becker.

Die Forschungen ergaben zudem, dass die Bildung von ACE2 und TMPRSS2 auf der Zellober­fläche von außen beein­flusst werden kann. So führt etwa eine Stimu­lation der Zellen über bestimmte mikro­bielle Signale und Boten­stoffe des Immun­systems zu einer gerin­geren Ausschüttung von ACE2 im Darmepithel. »Unsere Erkennt­nisse zeigen, dass die für eine Infektion mit Sars-CoV‑2 notwen­digen Moleküle auf der Zellober­fläche mögli­cher­weise thera­peu­tisch beein­flussbar sind«, so Dr. Jay Patankar, Erlanger Mitautor der Studie. Als Nächstes planen die Forscher Infek­ti­ons­ex­pe­ri­mente an Zellen, um diese These zu überprüfen.

Möglich wurde die Studie durch ein Forschungs­netzwerk zwischen der Friedrich-Alexander-Univer­sität Erlangen-Nürnberg und der Charité – Univer­si­täts­me­dizin Berlin. Beide Standorte sind deutsch­landweit führend auf dem Gebiet der Darmfor­schung. In einem Sonder­for­schungs­be­reich unter­suchen Wissen­schaftler beider Städte gemeinsam entzünd­liche Erkran­kungen des Darms. Herzstück des Sonder­for­schungs­be­reichs ist die gemeinsame Gewebebank »IBDome«, in der Proben des Darms von gesunden Probanden und Patienten mit Darment­zün­dungen gesammelt und analy­siert werden. »Dank IBDome konnten wir in kürzester Zeit auf eine sehr große Zahl biolo­gi­scher Proben zugreifen«, freut sich Prof. Becker. Die Forscher wollen nun gemeinsam heraus­finden, welchen Einfluss das Corona­virus konkret auf den Darm und die Funktionen der dort vorhan­denen Zellen hat.

Origi­nal­pu­bli­kation:

10.1053/j.gastro.2020.10.021

Textquelle: Susanne Langer, Friedrich-Alexander-Univer­sität Erlangen-Nürnberg

Bildquelle: Verbots­schild zum Besuchs­verbot in den München Kliniken. Foto: Partynia, Lizenz: CC BY-SA 4.0