Wissenschaftler beginnen gerade erst, die Auswirkungen von COVID-19 auf das menschliche Gehirn zu verstehen

Der Schlüssel liegt nun darin, herauszufinden, was im Gehirn von COVID-19-Patienten passiert und wie die Schäden rückgängig gemacht werden können.

Zu Beginn der COVID-19-Pandemie fiel Ärzten etwas Ungewöhnliches auf. SARS-CoV-2, ein Atemwegsvirus, schien das Gehirn stark zu beeinträchtigen und in schweren Fällen zu Geschmacks- und Geruchsverlust, Gehirnnebel und sogar Schlaganfällen zu führen.

NYU Langone Health, ein Forschungskrankenhaus in New York City, konzentriert sich nicht mehr ausschließlich auf akute Symptome, sondern verfolgt nun auch die langfristigen neurologischen Probleme, die manche Menschen mit „Long COVID“ haben.

Forscher fanden genetisches Material des SARS-CoV-2-Virus im Gewebe des zentralen Nervensystems, „was zeigt, dass das Virus in der Lage ist, das menschliche Gehirn zu infizieren und sich dort zu replizieren.“

Die Liste der neurokognitiven Probleme, die das Team von Programmdirektorin Dr. Sharon Meropol und andere Forscher verfolgen, ist lang: Kognitiver Abbau, Veränderungen der Gehirngröße und -struktur, Depressionen und Suizidgedanken, Zittern, Krampfanfälle, Gedächtnisverlust sowie neue oder sich verschlimmernde Demenz werden alle mit früheren SARS-CoV-2-Infektionen in Verbindung gebracht. In einigen Fällen treten diese langfristigen Probleme sogar bei Patienten mit relativ mildem COVID-19-Verlauf auf.

Die entscheidende Frage, sagt Dr. Meropol, sei nun, was im Gehirn von COVID-19-Patienten vor sich gehe und wie sich die Schäden rückgängig machen ließen.

Graue Substanz

„Wenn man sich das Gehirn einer Person ansieht, die mit bestimmten Viren wie Tollwut infiziert ist, sieht man das Virus überall. Es ist einfach schwarz und weiß“, sagte Dr. Avindra Nath, klinischer Direktor des National Institute of Neurological Disorders and Stroke (NINDS).

Bei SARS-CoV-2 weist das Gehirn mehr Grauzonen auf. Zu Beginn der Pandemie scannten und analysierten Nath und seine Kollegen die Gehirne von 13 an COVID-19 verstorbenen Menschen. Sie fanden zwar kein SARS-CoV-2 in diesen Gehirnen, stellten jedoch erhebliche Schäden an den Blutgefäßen fest. Offenbar geriet das körpereigene Immunsystem bei seiner Reaktion auf das Virus außer Kontrolle. Das Virus griff die Blutgefäße an und löste eine Kaskade von Ereignissen aus, die zu schweren Entzündungen im Gehirn und möglicherweise zu schwerwiegenden Schäden führte.

Seit Dr. Naths Gehirnscan-Projekt während der Pandemie begann, haben andere Forscher das Virus in den Gehirnen von Menschen gefunden, die an COVID-19 gestorben waren.

Laut einem Artikel aus dem Jahr 2022 in der Fachzeitschrift Nature analysierten Forscher das Hirngewebe von elf Menschen, die zum Zeitpunkt ihres Todes an COVID-19 erkrankt waren. Bei allen bis auf einen fanden die Forscher virales Erbgut im Gewebe des zentralen Nervensystems. „Dies zeigt, dass SARS-CoV-2 in der Lage ist, das menschliche Gehirn zu infizieren und sich dort zu vermehren.“

Für Nath bleibt die Frage jedoch offen und bedarf weiterer Untersuchung. Sein Team untersucht weiterhin die Gehirne von COVID-19-Patienten und konnte in diesen Organen bisher keine spezifischen Hinweise auf SARS-CoV-2 finden.

Die Auswirkungen des SARS-CoV-2-Virus auf das menschliche Gehirn sind noch immer nicht vollständig erforscht. Illustrationsfoto

Virus im Gehirn

Seit Dr. Naths Gehirnscan-Projekt während der Pandemie begann, haben andere Forscher das Virus in den Gehirnen von Menschen gefunden, die an COVID-19 gestorben waren.

Für eine 2022 in der Fachzeitschrift Nature erschienene Arbeit analysierten Forscher das Hirngewebe von elf Menschen, die zum Zeitpunkt ihres Todes an COVID-19 erkrankt waren. Bei allen bis auf einen dieser Menschen fanden die Forscher virales Erbgut im Gewebe des zentralen Nervensystems. „Dies zeigt, dass SARS-CoV-2 das menschliche Gehirn infizieren und sich dort vermehren kann.“

Für Nath bleibt die Frage jedoch offen und bedarf weiterer Untersuchung. Sein Team untersucht weiterhin die Gehirne von COVID-19-Patienten und hat bisher keine konkreten Hinweise auf SARS-CoV-2 in diesen Organen gefunden.

In einer Studie im April dieses Jahres fanden Wissenschaftler auch SARS-CoV-2-Spike-Proteine im Gehirn von Menschen, die an COVID-19 gestorben waren.

Dr. Wes Ely, der am Vanderbilt University Medical Center Hirnerkrankungen erforscht, glaubt, dass SARS-CoV-2 die Stützzellen des Gehirns angreifen könnte, also die Neuronen, die für die ordnungsgemäße Funktion von Gehirn und Körper sorgen. Eine Schädigung dieser Stützzellen könne einen Dominoeffekt auslösen, der zum Absterben von Hirngewebe führe, so Dr. Ely.

Er sagte jedoch: „Mit ziemlicher Sicherheit spielen mehrere Prozesse eine Rolle.“ Es könnte sein, dass das Virus sowohl das Gehirn direkt befällt als auch Veränderungen im Immunsystem verursacht, die zu neurokognitiven Problemen führen. „Wir suchen nicht nach einem Allheilmittel, das all diese Probleme auf einmal löst“, sagte er.

Auch wenn es vielleicht keine Patentlösung gibt, heißt das nicht, dass es keine gibt. Dr. Ely hat herausgefunden, dass „kognitive Rehabilitation“, ein Prozess zur Wiederherstellung der Gehirnfunktion durch gezielte mentale Übungen, Menschen mit kognitiven Beeinträchtigungen nach einer Behandlung auf der Intensivstation helfen kann.

Einige vorläufige Forschungsergebnisse deuten auch darauf hin, dass Blutverdünner dazu beitragen können, winzige „Blutgerinnsel“ aufzulösen, die mit systemischen Entzündungen in Verbindung stehen, und so möglicherweise langfristige COVID-Symptome wie Müdigkeit, geistige Verwirrung und Konzentrationsschwierigkeiten lindern können.

Derzeit gibt es keine bewährten Behandlungsmöglichkeiten für Menschen mit Long COVID. Dr. Ely ist jedoch optimistisch, dass die mit COVID verbundenen Gehirnveränderungen rückgängig gemacht werden können – auf die eine oder andere Weise. „Das Gehirn ist unglaublich plastisch und kann Erstaunliches leisten“, sagt er.

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