Coronavirus Covid19 Darmmikrobiom Zusammenhang

Neuigkeiten aus der Forschung: Studie findet Hinweis auf Rolle des Darmmikrobioms bei COVID-19

Infektionen mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 prägen seit vielen Monaten unseren Alltag. In einer aktuellen Forschungsarbeit haben Wissenschaftler aus Hongkong beobachtet, dass der Schweregrad einer COVID-19 Erkrankung von der Zusammensetzung des Darmmikrobioms widergespiegelt wird (1).

Publikation Yeoh et al., 2021, doi: 10.1136/gutjnl-2020-323020

COVID-19 ist primär eine Erkrankung der Atemwege, aber das Coronavirus kann auch in andere Organe wie z.B. den Darm eindringen. Diese Infektion ruft Reaktionen des Immunsystems hervor, die das Virus beseitigen sollen. In manchen Fällen sind die Immunantworten übermäßig stark, was zu einem schweren Krankheitsverlauf führen kann. Es wird vermutet, dass der Darm und das Darmmikrobiom hierbei involviert sein könnten.

Bei der Publikation handelt es sich um eine Beobachtungsstudie. Es wurden also Zustände und Häufigkeiten beschrieben, aber keine Intervention durchgeführt, wie es bei einer Überprüfung zur Wirksamkeit eines Impfstoffes der Fall ist.

Patienten mit COVID-19 wurde in zwei Krankenhäuser in Hongkong behandelt und anhand ihrer Symptome in vier Schweregrade der Erkrankung eingestuft. Aus Stuhlproben wurde das Darmmikrobiom mittels Metagenomanalyse bestimmt. Es erfolgte auch ein Vergleich der Zusammensetzung vom Darmmikrobiom in COVID-19 Patienten und Gesunden. Die Vergleichsproben von Gesunden wurden vor der Pandemie gesammelt. Des Weiteren wurde in Blutproben von COVID-19 Patienten die Konzentration von Signalstoffen des Immunsystems und Marker für Gewebeschädigung bestimmt, welche bei schweren COVID-19 Verläufen typischerweise erhöht sind.

Die beschriebenen Beobachtungen kurz zusammengefasst:

  • Das Darmmikrobiom von Gesunden (Anzahl: 78) und COVID-19 Patienten (Anzahl: 87) unterscheidet sich. Mikrobiom von COVID-19 Patienten mit geringerem Anteil einiger immunmodulierende Bakterien* (Faecalibacterium prausnitzii, Eubacterium rectale sowie mehrere Vertreter von Bifidobacterium). Die Unterschiede im Darmmikrobiom finden sich auch noch 30 Tage nach COVID-19 Erkrankungen (PCR-Test negativ).

*Immunmodulierende Bakterien“ bezieht sich auf Immunmodulation. Eine Eigenschaft einiger Bakterien, die unser Immunsystem sowohl aktivieren, verstärken als auch unterdrücken, dämpfen können. Die oben im Zusammenhang mit COVID-19 Patienten genannten immunmodulierende Bakterien werden u.a. auch in der Mikrobiomanalyse von 2Bgracieux360 und CEMET360 untersucht.

  • Statistische Analyse des Darmmikrobioms von COVID-19 Patienten zeigt signifikante Unterschiede für verschiede Schweregrade der Erkrankungen (leicht/ gemäßigt/ schwer/ kritisch) und, in geringerem Ausmaß, auch für Antibiotika-Behandlung (mit/ ohne).
  • In COVID-19 Patienten korrelieren Parameter aus Blutproben mit relativer Häufigkeit von einigen Bakterien im Darmmikrobiom. So wurde z.B. eine Verbindung zwischen hohen Konzentrationen von IL-10, CXCL10, TNFa und CCL2 im Blut mit geringer Häufigkeit von immunmodulierenden Bakterien wie F. prausnitzii, E. rectale, B. adolescentis und Coprococcus comes beobachtet.

Diese Ergebnisse lassen die Autoren der Publikation vermuten, dass das Darmmikrobiom möglicherweise über Regulierung der Immunantwort (Immunmodulation) den Schweregrad von COVID-19 beeinflussen kann.

COVID-19 ist in der aktuellen Forschung ein „Hot-Topic“ und in kurzer Zeit haben wissenschaftliche Untersuchungen zu einem besseren Verständnis der Erkrankung und Behandlungsmöglichkeiten beigetragen. Beobachtungsstudien, wie die Arbeit von Yeoh et al., 2021, können Korrelationen aufdecken und können Spekulationen zu möglichen Ursachen-Wirkungen des Darmmikrobiom und Krankheitsverläufen liefern. Für eine gesicherte klinische Bewertung der Rolle des Darmmikrobiom bei COVID-19 werden jedoch noch weitere Untersuchungen mit starkem Studiendesign benötigt. Vielversprechend könnten zum Beispiel Untersuchungen mit größeren Kohorten und mit mehreren Probenahme-Zeitpunkten über einen längeren Zeitraum sein.

Zur Literatur

Bildquelle:
CDC, https://phil.cdc.gov/Details.aspx?pid=23312
https://gut.bmj.com/content/early/2021/01/04/gutjnl-2020-323020