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Reminder: Langzeitfolgen von SARS-Überlebenden

DMZ – WISSENSCHAFT ¦ Sarah Koller ¦                      

 

In den letzten zwei Jahrzehnten haben Coronaviren (CoVs) mehrere Pandemien verursacht, darunter das schwere akute Atemwegssyndrom (SARS), das Middle East Respiratory Syndrome (MERS) und die anhaltende Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19). Diese Pandemien haben weltweit schwerwiegende Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Wirtschaft gehabt. Während SARS und MERS aufgrund ihrer hohen Todesraten (13% bzw. 35%) schnell eingedämmt werden konnten, stellt COVID-19 eine anhaltende Herausforderung dar.

 

Die unzureichende Kenntnis der Pathogenese von Coronavirus-Infektionen und die begrenzte Forschung zur Optimierung der Behandlungsmöglichkeiten für infizierte Personen sind wichtige Gründe für unsere derzeitige Unfähigkeit, mit der COVID-19-Pandemie umzugehen. Die Langzeitfolgen von Coronavirus-Infektionen wurden bisher nicht ausreichend erforscht.

 

Die erste bekannte SARS-Infektion trat im November 2002 in Foshan, China, auf und verbreitete sich in 26 andere Länder. Von den 5663 Menschen, darunter Gesundheitspersonal, die in China mit SARS infiziert waren, starben 372. Die häufigsten Symptome waren anhaltendes Fieber, Schüttelfrost, trockener Husten, Abgeschlagenheit, Müdigkeit, Kopfschmerzen, Atemnot, Hypoxämie und progressive Veränderungen im Brust-Röntgenbild.

 

Ein Jahr nach der Entlassung aus dem Krankenhaus war der Gesundheitszustand der SARS-Überlebenden schlechter als der der gesunden Gruppe, und etwa ein Drittel wies immer noch Beeinträchtigungen der Lungenfunktion auf. Die Lungenthin-Schnitt-CT zeigte sieben Jahre nach der Genesung überwiegend intralobuläre und interlobuläre Septenverdickung mit Trübung des Lungenparenchyms bei einigen SARS-Überlebenden. Pulmonale Läsionen auf CT-Aufnahmen und Nekrosen des Oberschenkelkopfes nahmen weiter ab, aber bei etwa 5% bzw. 25% der SARS-Überlebenden waren sie 2018 noch vorhanden.

Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass SARS-Infektionen Langzeitfolgen haben. Die Informationen darüber, wie lange diese Folgen anhalten werden und wie es um die Immunität der SARS-Überlebenden steht, sind jedoch begrenzt.

 

In einer früheren Studie wurde eine Querschnittsstudie von SARS-Überlebenden 12 Jahre nach der Entlassung abgeschlossen. In dieser neuen Studie wurde eine umfassende 18-jährige Nachbeobachtung einiger dieser Überlebenden hinsichtlich anhaltender Symptome, Hüftfunktion und Lungenfunktion durchgeführt. Blutproben wurden auf metabolomische, proteomische und Einzelzell-RNA-Sequenzierungsprofile untersucht, um den Immunstatus der Überlebenden zu bewerten. Die Ergebnisse dieser Studie könnten Auswirkungen auf die Prognose von Coronavirus-induzierten Pathologien, einschließlich postakuter Folgen einer SARS-CoV-2-Infektion, haben.

 

Von 31 SARS-Überlebenden nahmen 14 an der Studie teil. Ein Jahr nach der akuten SARS-Episode erhielten diese Überlebenden im Durchschnitt 5167 mg Methylprednisolon über durchschnittlich 35 Tage. Der Median des Alters betrug 61,0 Jahre, und 71,4% waren weiblich. Fünfzehn Prozent hatten eine Rauchgeschichte. Die Ergebnisse zeigten, dass die SARS-Überlebenden nach 18 Jahren immer noch unter Fatigue litten und schlechtere Bewertungen bei Atemnot und körperlicher Belastung aufwiesen als die Kontrollgruppe.

Die Untersuchung der Brust-CT zeigte, dass die Anzahl der betroffenen Lungenlappen bei den SARS-Überlebenden höher war als bei der Kontrollgruppe, insbesondere im rechten oberen und linken unteren Lappen. Die semi-quantitative visuelle Bewertung ergab ebenfalls höhere Werte bei den SARS-Überlebenden.

 

Pulmonale Funktionstests ergaben keine Unterschiede in der Diffusion oder Ventilation zwischen den SARS-Überlebenden und der Kontrollgruppe. Blutgasanalysen zeigten vergleichbare Werte für den alveolar-arteriellen Sauerstoffgradienten (Aa-DO2) bei den SARS-Überlebenden und der Kontrollgruppe.

Die häufigsten Komplikationen bei den SARS-Überlebenden waren Osteoporose und Nekrose des Oberschenkelkopfes. Die Behandlung mit hochdosierten Glukokortikoiden in der Anfangsphase der Erkrankung spielte eine Rolle bei der Entwicklung dieser Komplikationen.

 

Die Studie ergab auch Unterschiede in der Immunantwort der SARS-Überlebenden, darunter eine verstärkte Zytotoxizität von CD8+ T-Zellen, jedoch eine eingeschränkte Funktion von CD4+ T-Zellen. Einige SARS-Überlebende zeigten rückläufige IgG-Antikörper gegen SARS-CoV drei Jahre nach der Entlassung, während andere noch bis zu 15 Jahre nach der Infektion Antikörper aufwiesen.

 

Die Studie stellt fest, dass mehr als die Hälfte der SARS-Überlebenden nach 18 Jahren immer noch unter Symptomen leidet, insbesondere Fatigue. Obwohl sich der Gesundheitszustand insgesamt verbessert hat, haben sie immer noch eine niedrigere Lebensqualität als die Kontrollgruppe, insbesondere in physiologischen Funktionen. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, langfristige Gesundheitsüberwachung und Unterstützung für SARS-Überlebende bereitzustellen, um ihre Lebensqualität zu verbessern und ihre Gesundheit zu fördern.

Einzelzell-RNA-Sequenzierung (RNA-seq) von peripheren Blut-Mononukleärzellen von SARS-Überlebenden 18 Jahre nach der Entlassung. Panel A zeigt tSNE-Darstellungen von 99.383 Zellen peripherer Blut-Mononukleärzellen von SARS-Überlebenden 18 Jahre nach der Entlassung (n = 6) und Kontrollen (n = 6). Jede Farbe repräsentiert einen Zelltyp. Panel B zeigt die Herkunft der Proben. Rot: Kontrollgruppe (50.630 Zellen). Blau: Gruppe der SARS-Überlebenden 18 Jahre nach der Entlassung (48.753 Zellen). Panel C zeigt den Anteil der Zellen aus jeder Population. Jede Farbe repräsentiert eine Population. Panel D zeigt den Prozentsatz der Effektor-Gedächtnis-CD8+-T-Zellen. Panel E zeigt differentiell exprimierte Gene (DEGs) der Effektor-Gedächtnis-CD8+-T-Zellen, die mit "T-Zell-Aktivierung, Überleben und Generierung" und "Zellabtötung" in Verbindung stehen. Panel F zeigt DEGs der Effektor-Gedächtnis-CD4+-T-Zellen in Bezug auf "APP und viralen Eintritt in die Wirtszelle". Panel G zeigt DEGs der zentralen Gedächtnis-CD4+-T-Zellen in Bezug auf "Regulation der Zellproliferation". Panel H zeigt DEGs der Gedächtnis-B-Zellen in Bezug auf "B-Zell-Aktivierung und immunoglobulinvermittelte humorale Immunantwort". Panel I zeigt die Gene Ontology (GO)-Analyse der DEGs von klassischen Monozyten (Chi-Quadrat-Test, p-Wert < 0,05). Die Farbbalken basieren auf verschiedenen funktionellen Klassifikationen. Panel J zeigt DEGs von klassischen Monozyten in Bezug auf "Antimikrobielle humorale Immunantwort und Abwehrreaktion auf externe Reize". Panel K zeigt die GO-Analyse der DEGs von intermediären Monozyten (p-Wert < 0,05). Panel L zeigt DEGs von intermediären Monozyten in Bezug auf "Osteoklastendifferenzierung" und "zelluläre Reaktion auf Hormonstimuli". Panel M zeigt die GO-Analyse der DEGs von nichtklassischen Monozyten (p-Wert < 0,05). Panel N zeigt DEGs von nichtklassischen Monozyten in Bezug auf "Osteoklastendifferenzierung" und "zelluläre Reaktion auf Hormonstimuli". Bei den Genen in E, G, I und K zeigen rote Pfeile nach oben aufregulierte Gene oder aktivierte Funktionen an, blaue Pfeile nach unten regulierte Gene oder gehemmte Funktionen. Die p-Werte wurden mithilfe des Wilcoxon-Rangsummentests berechnet. Der p-Wert wurde nach Bonferroni-Korrektur basierend auf der Gesamtzahl der Gene im Datensatz und differentiell exprimierten Genen mit einem adjustierten p-Wert < 0,05 berechnet.

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