Infektionsweg des Coronavirus entschlüsselt: Sars-CoV-2 dringt über die Nase ein
Die Infektion mit dem Coronavirus Sars-CoV-2 erfolgt nicht wie angenommen über den Rachen. Die Nase ist die Eintrittspforte für die Infektion.
- Sars-CoV-2* dringt häufig durch die Nasenschleimhäute in den Körper ein
- Zuvor verdächtigten Forscher den Rachen als Eintrittsweg
- Über die Nase gelangt das Coronavirus in die Lunge, aber auch ins Gehirn.
Nicht nur Schnupfenviren lieben die Schleimhäute der Nase. Auch das Sars-Coronavirus-2 nutzt sie bevorzugt, um in den menschlichen Körper zu dringen und sich dort auszubreiten. Das haben US-amerikanische Forscher aus North Carolina herausgefunden. Ihre Erkenntnisse haben sie im Fachmagazin „Cell“ veröffentlicht.
Corona-Forschung: Das Virus nimmt einen anderen Weg als angenommen
Anfangs waren viele Wissenschaftler davon ausgegangen, dass das Coronavirus zuerst das Gewebe des Rachens befällt und im weiteren Verlauf der Infektion dann in die unteren Atemwege wandert. Zu dieser Annahme schien zu passen, dass Schnupfen zunächst als eher seltenes Symptom bei Covid-19* galt und generell nach der Ansteckung häufig Halsschmerzen als erste Beschwerden auftreten.
Die Forscher um Yixuan Hou sind nun jedoch zu dem Schluss gekommen, dass das Virus einen anderen Weg nimmt: Ihrer Ansicht nach befällt es zuerst Zellen der Nasenhöhle und gelangt von dort über Körperflüssigkeiten bis in tiefe Bereiche der Lunge. Die Nase könnte auch die Station sein, über die Sars-CoV-2 ins Gehirn wandert,* das der Erreger nach aktuellem Wissensstand ebenfalls erreichen und schädigen kann.
Coronavirus kommt durch die Nase in die Lunge
Um die Infektionswege des Virus zu untersuchen, konstruierten die Forscher im Labor auf Basis der vorhandenen Erbgutdaten von Sars-CoV-2 einen künstlichen Doppelgänger, der unter Fluoreszenzlicht grün leuchtet. Mit einer hochempfindlichen Methode untersuchten sie zudem die verschiedenen Zelltypen in der Nasen-, Rachen- und Bronchialschleimhaut um festzustellen, mit welcher Menge des Rezeptors ACE2 sie jeweils ausgestattet sind. Dieser Rezeptor ist bei Covid-19 von entscheidender Bedeutung, denn das Virus bindet an ihn, um ins Innere der Zellen zu dringen. Die Wissenschaftler stellen fest, dass die Dichte des ACE2-Rezeptors entlang der Strecke von den oberen zu den unteren Atemwegen abnahm. Das heißt: In den Zellen der Nasenschleimhaut waren mehr dieser Andockstellen vorhanden als in den Zellen des Rachens und der Bronchien.
Passend zu dieser Erkenntnis fanden die Forscher heraus, dass das Virus die oberen Atemwege besser infizieren konnte. Ein weiteres Resultat dieser Versuche: In sämtlichen Atemswegstrakten waren vor allem die Zilienzellen von der Infektion betroffen. Zilien sind Fortsätze der Zellen, die wichtige Aufgaben bei der Fortbewegung und Aufnahme von Signalen aus ihrer Umgebung wahrnehmen. In den unteren Atemwegen etwa ermöglichen ihre Bewegungen den Abtransport von Schleim.
Coronavirus Sars-CoV-2: Teilimmunität durch andere Coronaviren
In einem zweiten Teil der Studie testeten die Wissenschaftler mit Hilfe des künstlich geschaffenen Sars-Coronavirus-2 die Kreuzreaktivität mit Antikörpern auf die verwandten Coronaviren Sars-1 und Mers.* Es zeigte sich, dass Antikörper, wie sie im Blut von Patienten nach einer Sars-Infektion zu finden waren, im Laborversuch in geringem Maß auch die Vermehrung von Sars-CoV-2 hemmen konnten. Das könnte darauf hindeuten, dass Menschen, die Sars oder Mers überstanden haben, bei einer Infektion mit Sars-CoV-2 eine Teilimmunität besitzen, die sie weniger schwer erkranken lässt. Wissenschaftler halten es zudem für möglich, dass eine solche Teilimmunität auch bei Menschen vorliegt, die eine Infektion mit einem der gängigen Corona-Erkältungsviren durchgemacht haben. Und sogar bei Patienten, die mit dem neuartigen Coronavirus Sars-CoV-2 bereits infiziert haben, sind nach der neuesten Studie aus China nicht grundsätzlich immun.
Der Infektiologe Bernd Salzberger vom Universitätklinikum Regensburg, Präsident der Deutschen Gesellschaft für Infektiologie, der an der Studie nicht beteiligt war, bezeichnet die Methoden der US-Forscher als „neu und elegant“. Zusammen mit den Daten aus den histologischen Proben (Gewebeproben) werde damit „ein Bild der Infektion“ entworfen: „Zu Beginn wird die Nasenschleimhaut infiziert, dann kommt es am ehesten durch Aspiration von Schleim zur Infektion der Lunge.“ Allerdings könne aus den Ergebnissen nicht die Schlussfolgerung gezogen werden, dass der andere Weg – eine direkte Infektion der Lunge – nicht auch vorkomme. Er erscheine aber nun „unplausibler“.
Sars-CoV-2 infizierte über die Atemwege: Nase als Zugang für Coronavirus
Eine direkte Anwendung, einer Infektion mit Covid-19 vorzubeugen, lassen sich aus der Studie jedoch nicht ableiten: „Der Weg des Virus geht auf jeden Fall über die Atemwege.“ Eine spezifische Prävention sei deshalb „schwer vorstellbar“. Gehe man allerdings davon aus, dass sich zuerst die Nase infiziere und die Lungenschleimhaut erst später folge, böte sich Zeitfenster, um mit einer Therapie der Entwicklung einer Lungeninfektion vorzubeugen.
Rund um das neuartige Coronavirus herrscht viel Unsicherheit. Wir beantworten Fragen rund um Corona und die Lungenkrankheit Covid-19.* (Von Pamela Dörhöfer) *fr.de ist Teil des bundesweiten Ippen Digital Netzwerks.