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DZHK-Studie: Coronavirus kann Herzzellen angreifen

Julia Maus
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8. Dezember 2020
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Herzzellen nehmen Virus auf

In Labormodellen stellten Forscher des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung fest, dass das Coronavirus nicht nur die Lunge befällt, sondern auch Herzzellen infizieren kann.

Herzprobleme durch Corona – was ist die Ursache?

Dass mit dem Coronavirus infizierte Patienten über Atemwegsbeschwerden und Lungenprobleme klagen, ist keine Neuheit. Einige jedoch bekamen durch Corona Herzprobleme. Forscher haben sich daraufhin mit der Frage beschäftigt, ob sie eine Reaktion auf die entstandene Lungenentzündung ist oder ob das Herz direkt infiziert werden kann. Dazu haben sie Körperzellen zu Herzmuskelzellen umprogrammiert und mit Coronazellen des allerersten deutschen Coronapatienten, der im März 2020 aus Wuhan nach Deutschland zurückkehrte, versetzt.

Koordiniert wurde die Studie von Stefanie Dimmler von der Goethe-Universität Frankfurt. Zusammen mit ihren Kollegen konnte sie nachweisen, dass die Herzmuskelzellen das Virus aufnehmen. Sie stellten fest, dass auch die Virus-RNA sich in den Muskelzellen vermehrte. Die Viruszellen bildeten ebenfalls das Spike-Protein und infizierten umliegende Zellen durch ihre sie umgebende Flüssigkeit.

Auswirkungen der Infektion

Die Forscher konnten beobachten, dass die Herzzellen nach der Infektion begannen, schneller zu zucken.

„Die Zellen bekommen richtig Stress, wenn sie dem Virus ausgesetzt werden. Die sogenannte ‘beating rate’ geht erst steil nach oben und fällt nach drei Tagen ab, weil die Zellen sterben“, erklärt Dimmeler.

https://dzhk.de/aktuelles/news/artikel/coronavirus-kann-im-labor-herzzellen-infizieren/ (Stand 8.12.2020)

Forscher bauen Herz nach

Im nächsten Schritt bauten die Forscher das gesamte Herz als Organ nach. Dazu nutzten sie Herzmuskel- und Blutgefäßzellen sowie Bindegewebszellen. Auch dort ließ sich das Spike-Protein nachweisen. Im letzten Schritt untersuchten sie echtes Herzgewebe, dass sie im Labor mit Coronaviren versetzten. Es ließ sich auch hier feststellen, dass sich das Virus vermehrte.

In Versuchen konnten die Forscher den Befall durch das Coronavirus verhindern, indem sie den Wirkstoff Remdesivir hinzugaben. Mit Remdesivir war kein Anstieg der Virus-RNA oder des Spike-Proteins nachweisbar. Somit konnte sich der Virus nicht vermehren und weitere Zellen befallen.

Coronabefall konnte gestoppt werden

Normalerweise macht sich der Coronavirus die ACE2-Rezeptoren der menschlichen Zellen zu eigen, um in sie einzudringen und sich dort zu vermehren. Diese sitzen vor allem auf dem Darm und der Lunge. Diese Rezeptoren fehlen auf den Herzmuskelzellen. Dort nutzt das Virus das Cathepsin-Protein. Mithilfe von sogenannten Cathepsin-Inhibitoren, die das Protein hemmen, konnten die Forscher die Vermehrung des Virus’ stoppen.

Versuchsergebnisse nicht unproblematisch

Nun sollte man meinen, dass diese Ergebnisse den Kampf gegen das Virus einfacher machen. Inwieweit man sie auf Patienten übertragen kann, ist allerdings fraglich. Warum, erklärt Dimmeler so:

„Die Herzmuskelzellen sind normalerweise gut geschützt, da das Virus erst die Gefäßbarriere durchdringen muss. Um den Virusbefall des Herzens im menschlichen Körper in der Akutphase zu untersuchen, müssten wir bei Erkrankten regelmäßig Biopsien aus dem Herzen entnehmen, was fast unmöglich ist.“

https://dzhk.de/aktuelles/news/artikel/coronavirus-kann-im-labor-herzzellen-infizieren/ (Stand 8.12.2020)

Die Ergebnisse könnten allerdings für Patienten wichtig sein, die problematische Herzreaktionen zeigen. Sie könnten mit den Cathepsin-Inhibitoren behandelt werden. Dieser mögliche Therapieansatz muss allerdings zunächst in weiteren Studien untersucht werden, bevor er an Patienten angewendet werden kann. Bis es soweit ist, ist es notwendig, weiterhin genügend Abstand zu anderen Menschen zu halten, um sich erst gar nicht mit dem Virus infizieren zu können.

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