DMZ – FORSCHUNG ¦ Anton Aeberhard ¦
Eine Studie, unter der Leitung von Jin-Gyu Cheong und seinem Team, darunter Arjun Ravishankar, Siddhartha Sharma, Joseph C. Sun, Duygu Ucar und Steven Z. Josefowicz, wurde am 18. August 2023 in der Zeitschrift "Cell" veröffentlicht. Die Forschung zeigt, dass schwere COVID-19-Verläufe langanhaltende Veränderungen im Immunsystem auslösen können.
Hauptergebnisse der Studie
Dauerhafte epigenetische Veränderungen und Hyperaktivierung in Monozyten: Die Studie verdeutlicht, dass schwere COVID-19-Verläufe in Monozyten, einer Art weißer Blutkörperchen, dauerhafte epigenetische Veränderungen und eine Überaktivierung bewirken.
HSPC erfassen Veränderungen in Hämatopoese und Stammzellprogrammen: Zirkulierende hämatopoetische Stamm- und Vorläuferzellen (HSPC), aus peripherem Blut angereichert, erfassen Veränderungen in der Hämatopoese (Blutbildung) und den Programmen der Stammzellen nach COVID-19.
Epigenetische und transkriptionelle Gedächtnisübertragung durch HSPC: Die HSPC übertragen epigenetisches und transkriptionelles Gedächtnis auf reife Nachkommenzellen nach COVID-19.
IL-6 trägt zur epigenetischen Reprogrammierung bei: Interleukin-6 (IL-6) spielt eine Rolle bei der epigenetischen Reprogrammierung von HSPC und myeloiden Zellen.
Zusammenfassung der Studie
Die Forscher fanden heraus, dass Veränderungen in den angeborenen Immunphänotypen und den epigenetischen Programmen von HSPC nach schweren COVID-19-Verläufen langfristig bestehen bleiben. Diese Veränderungen, die mit verschiedenen Transkriptionsfaktoraktivitäten, veränderter Regulation entzündlicher Programme und anhaltenden Zunahmen in der Myelopoese* einhergehen, dauerten Monate bis zu einem Jahr an. Die modifizierten HSPC gaben diese Veränderungen durch Differenzierung an reife angeborene Immunzellen weiter.
Die Studie identifizierte auch IL-6 als einen Faktor, der zu diesen anhaltenden Phänotypen bei COVID-19 beiträgt, sowohl bei menschlichen Patienten als auch in einem Mausmodell für Coronavirus-Infektion.
Erkenntnisse für die Öffentlichkeit
In einer vom National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID) unterstützten kleinen Studie wurde gezeigt, dass schwere COVID-19-Verläufe langanhaltende Veränderungen im Immunsystem verursachen können.
Die Forscher analysierten Blutproben von 38 Personen, die sich von schweren COVID-19-Verläufen erholten, und 19 gesunden Personen. Sie identifizierten Unterschiede in der Genexpression zwischen den Stammzellen der genesenden und gesunden Teilnehmer. Die Genexpression in den Stammzellen der genesenden Teilnehmer war mit einer höheren Produktion von weißen Blutkörperchen verbunden. Die von genesenden Teilnehmern produzierten weißen Blutkörperchen schienen auch mehr Chemikalien zu produzieren, die Entzündungen auslösen, im Vergleich zu den weißen Blutkörperchen gesunder Teilnehmer. Diese Veränderungen hielten bis zu einem Jahr nach der Genesung von schwerem COVID-19 an.
Die Forscher wollten herausfinden, ob ein entzündlicher chemischer Botenstoff namens IL-6 die Veränderungen in der Genexpression verursachen kann. Bei Blockierung von IL-6 in den Zellen von Menschen mit COVID-19 gab es weniger Veränderungen in der Genexpression ihrer Stammzellen als bei den Zellen von Menschen, die sich von COVID-19 ohne Blockierung von IL-6 erholten. Als IL-6 in Mäusemodellen mit einer Krankheit ähnlich COVID-19, dem murinen Hepatitisvirus 1 (MHV-1), blockiert wurde, hatten die Mäuse weniger Veränderungen in der Genexpression und weniger Organschäden durch die Krankheit als Mäuse, bei denen IL-6 nicht blockiert wurde.
*Die Myelopoese bezieht sich auf den Prozess der Bildung und Entwicklung von Zellen des myeloischen Zelllinienages im Knochenmark. Myeloische Zellen umfassen verschiedene Arten von Blutzellen, einschließlich Granulozyten, Monozyten und Erythrozyten-Vorläuferzellen. Der Prozess der Myelopoese ist entscheidend für die Produktion von verschiedenen Blutzellen, die eine Rolle im Immunsystem und im Transport von Sauerstoff spielen. Es handelt sich um einen Teil der Hämatopoese, dem allgemeinen Prozess der Blutzellbildung im Körper.
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