Es gelte aus Sicht der Uni Augsburg als gesichert, dass schwere Verläufe einer Coronainfektion in Zusammenhang mit sogenannten Zytokinstürmen stehen. Dabei werden Signalproteine des Immunsystems, Zytokine, so übermäßig ausgeschüttet, dass die Immunreaktion außer Kontrolle gerät, was zu Organversagen und Tod führen kann. Eine Studie von Forschern der beiden Universitäten hat nun zwei Typen von SARS-CoV-2-ausgelösten Zytokinstürmen identifiziert.

„Mit der Bestimmung des spezifischen Zytokinprofils eines Patienten lässt sich damit möglicherweise eine auf die jeweilige Immunreaktion genau zugeschnittene medikamentöse Behandlung finden, um die Immunreaktion einzudämmen”, so die Wissenschaftler in der nun veröffentlichten Studie.. Die Arbeitsgruppen von Professor Guy Gorochov aus Frankreich und Professor Avidan Neumann vom Lehrstuhl für Umweltmedizin der Universität Augsburg bestimmten eine große Anzahl verschiedener Zytokine im Blut von insgesamt 115 Covid-19-Patienten am Tag ihrer Aufnahme ins Krankenhaus während der ersten Pandemiewelle. Die Ergebnisse dieser Proben wurden durch eine Validierungskohorte von 86 Patienten während der zweiten Pandemiewelle bestätigt. Die Höhe der einzelnen Zytokine im Blut der einzelnen Patienten variierte dabei stark, es wurden komplexe Analysen durchgeführt. „Anhand der Zytokin-Kombinationen konnten die Patientinnen und Patienten klassifiziert werden”, erklärt Neumann und ergänzt: „Wir fanden zwei unterschiedliche Zytokinprofile, die jeweils mit dem Schweregrad der Erkrankung in Zusammenhang stehen.”

Mittelschwer erkrankte Patienten, die ursprünglich keine schwere Erkrankung der Atemwege aufwiesen, entwickelten eine Immunantwort, die von sogenannten Typ-I-Interferonen dominiert ist. Sie steht in Zusammenhang mit einer hohen Viruslast und relativ niedrigen Konzentrationen entzündungsförderlicher Zytokine. Umgekehrt zeigten Patienten mit schwerwiegenden Atemwegssymptomen eine höhere Konzentration proentzündlicher Zytokine. Überraschenderweise seien die Konzentrationen von SARS-CoV-2-Antigenen, beziehungsweise die Viruslast, bei Patienten in kritischem Zustand niedriger und auch die antivirale Interferonantwort weniger ausgeprägt gewesen.

„Diese Ergebnisse widersprechen der bisherigen Annahme, dass eine schwer verlaufende Covid-19-Erkrankung immer mit einer exzessiven Virusvermehrung einhergeht”, betont Guy Gorochov.

Aus der Reaktion des Immunsystems konnten die Wissenschaftler auch Schlüsse zum Sterberisiko ziehen. In der Gruppe der mittelschwer Erkrankten konnte die Mortalitätsrate durch eine stärkere Konzentration an Typ-1-Interfereonen vorhergesagt werden, während die Sterblichkeitsrate bei kritisch erkrankten Patienten mit einer höheren Konzentration proentzündlicher Zytokine in Zusammenhang stand. „Dabei hing das Sterberisiko sehr von den Konzentrationen ganz bestimmter Interleukine und Interleukin-Kombinationen ab, das sind zu den Zytokinen gehörende Immun-Botenstoffe”, berichtet die Uni.

Dieses Phänomen könnte demnach die geringe Effektivität bisheriger Anti-Zytokin-Therapien erklären. „Unsere Ergebnisse legen eine neue therapeutische Herangehensweise nahe”, fügt Gorochov hinzu, „die am schwersten betroffenen, künstlich beatmeten Patienten haben ein größeres Sterberisiko, wenn sie niedrigere Konzentrationen von Interleukin-17 und Interleukin-18 aufweisen, die mit einer antibakteriellen Immunantwort in Zusammenhang stehen. Eine Behandlung, die deren Werte erhöht, könnte die Überlebenschancen der Patienten verbessern.”

Schweregrad und die Mortalitätsrate bei Covid-19 scheinen mit mindestens zwei unterschiedlichen Zytokinprofilen zusammenzuhängen und nicht allen Erkrankten scheint die gleiche Behandlungsmethode zu helfen.

„Diese Befunde bedeuten einen Paradigmenwechsel bei der Behandlung von Covid-19. Personalisierte Präzisionsmedizin auf der Grundlage der Charakterisierung von Zytokinprofilen sollte zur Optimierung der Covid-19-Behandlung herangezogen werden”, erklärt Claudia Traidl-Hoffmann, Professorin für Umweltmedizin an der Universität Augsburg und dem Universitätsklinikum Augsburg.

Die entsprechende Studie wurde jüngst im Journal of Allergy and Clinical Immunology veröffentlicht. Derzeit läuft an der Medizinischen Fakultät und dem Universitätsklinikum eine weitere Studie.

„Wir untersuchen, ob eine solche Vorhersage des Schweregrades der Covid-19-Erkrankung in einem früheren Stadium, zum Beispiel zum Zeitpunkt der SARS-CoV-2-Testung, möglich ist”, erklärt .Neumann. Dies würde die Optimierung sowohl der Gesundheitsversorgung als auch des Klinikmanagements bei Corona ermöglichen.

pb Schweregrad der Erkrankung schon bei Testung vorhersagbar?