Seltene Zelltypen: Potenzieller Biomarker für schweren COVID-19-Verlauf entdeckt

Ein Forschungsteam mit Beteiligung des Exzellenzclusters PMI hat bestimmte Zelltypen im Blut identifiziert, die auf schwere Krankheitsverläufe bei COVID-19 hindeuten: Bei schweren Verläufen einer COVID-19-Erkrankung spielen nicht nur die üblicherweise als Immunzellen bezeichneten Zelltypen eine Rolle. Insbesondere unreife Vorläuferzellen im Blut, die normalerweise nur im Knochenmark vorkommen und die dort erst durch Reifung zu Blutzellen werden, weisen auf einen besonders schweren Verlauf der Erkrankung hin.

Auf der Suche nach einem Biomarker

Infektionen mit dem neuartigen Coronavirus SARS-CoV2 nehmen sehr unterschiedliche klinische Verläufe. Während viele mild oder sogar symptomlos verlaufen, können sie insbesondere bei älteren Menschen auch lebensbedrohlich werden. In diesen schweren Formen, die einen Krankenhausaufenthalt notwendig machen, können neben einer Lungenentzündung auch weitere Organe wie das Herz oder die Niere mitbetroffen sein. Hierbei spielt eine fehlgeleitete Entzündungsreaktion eine wichtige Rolle. Darüber hinaus deuten immer mehr Befunde darauf hin, dass Schäden an kleinen Blutgefäßen und eine zu starke Blutgerinnung entscheidende Faktoren für schwere Verläufe sind. So sind Blutgerinnsel in der Lunge eine der häufigsten direkten Todesursachen bei COVID-19. Das Forscher*innenteam ging in seiner Studie der Frage nach, welche Zelltypen bei schweren Verläufen eine Rolle spielen könnten – und ob bestimmte molekulare Fingerabdrücke dieser Zellen im Blut als Biomarker für schwere Verläufe genutzt werden könnten.

Signaturen von zwei unreifen Zelltypen

Untersucht hat das Team dazu Blutproben von Patientinnen und Patienten, die an den Universitätskliniken in Kiel, Bonn, Köln und Nijmegen wegen einer COVID-19-Erkrankung stationär behandelt wurden. Bei einer Gruppe von 14 Erkrankten wurden die im Blut vorkommenden Zellen in einer Zeitserie, also zu verschiedenen Zeitpunkten während der Erkrankung, analysiert. Als Vergleichsgröße dienten Blutproben gesunder Personen. Mittels Einzellengenomik analysierten die Forscher*innen auch seltenere Zelltypen. Zusammen mit anderen Daten wie klinischen Laborwerten und Messungen von Entzündungsbotenstoffen konnten sie eine Signatur der veränderten Funktionsweise dieser Zellen, erstellen. Demnach sind besonders Vorläuferzellen von Blutplättchen, sogenannten Megakaryozyten, und unreife roten Blutkörperchen bei schweren Verläufen auffällig.

Grundlage für diagnostische Testverfahren

Diese Zelltypen kommen normalerweise im Blut nicht vor. Sie lassen sich jedoch etwa bei schwerkranken Patientinnen und Patienten, etwa bei einer bakteriellen Sepsis, nachweisen. Sie könnten wesentliche Symptome bei schweren Verläufen erklären: So stehen Megakaryozyten im Zusammenhang mit Gerinnungsproblemen; die Zunahme der Vorläuferzellen der roten Blutkörperchen deutet auf einen Sauerstoffmangel hin und ist als Notfallreaktion bei schweren Lungenerkrankungen bekannt. Die Wissenschaftler*innen hoffen, mit ihrern Erkenntnissen eine Grundlage für diagnostische Testverfahren geschaffen zu haben: Anhand von Blutproben ließe sich bereits früh einen schweren Krankheitsverlauf erkennen. Damit könnte die Versorgung besonders schwer betroffener Patientinnen und Patienten gezielt verbessert werden.

 

Quelle:

Exzellenzcluster PMI