Führt SARS-CoV-2 zu Implantatverlusten?
Die Diskussion um „Long COVID“ und die Folgen außerhalb des Respirationstrakts wird wahrscheinlich noch lange andauern, da man erst langsam versteht, welche Konsequenzen eine Infektion mit SARS-CoV-2 nach sich ziehen kann. Das Fatigue-Syndrom, Kopfschmerzen, Anosmie (Verlust des Riechvermögens), Muskelschwäche, leicht erhöhte Temperatur und kognitive Dysfunktion werden hier genannt. Eine kürzlich durchgeführte Multicenter-Studie hat bei COVID-19-Patienten, die intensivmedizinischer Betreuung bedurften, eine signifikant reduzierte Knochendichte festgestellt. Fraglich ist, ob dieser Befund sich generell auf COVID-19-Patienten übertragen lässt und wie die Mechanismen beschaffen sind, die dazu führen.
Material und Methode
Die Arbeitsgruppe um Wei Qiao aus Hongkong in China versuchte, diese Fragestellung im Rahmen einer Tierversuchsstudie am wissenschaftlich etablierten und weit verbreiteten Modell des syrischen Hamsters zu beantworten. Dazu wurden sechs bis zehn Wochen alte syrische Goldhamster (weiblich und männlich) mit SARS-CoV-2 infiziert, während der Kontrollgruppe eine isotonische Kochsalzlösung injiziert wurde.
Blut, Lungen- und Knochengewebe wurden gewonnen bei der Opferung der Tiere vier Tage, 30 Tage und 60 Tage nach Infektion, um mikrotomografische, virologische und histopathologische Untersuchungen durchzuführen.
Ergebnisse
Die Infektion führt zu einem signifikanten Verlust von Knochentrabekeln, und zwar zu allen drei untersuchten Zeitpunkten. Die stärksten akuten Krankheitssymptome hatten die Hamster vier Tage nach der Infektion. Sie erholten sich generell nach etwa sieben bis zehn Tagen.
An der distalen Metaphyse des Femurs zeigten die Tiere bereits nach vier Tagen (akute Phase), nach 30 Tagen (Erholungsphase) und nach 60 Tagen (chronische Phase) einen fortschreitenden Verlust an Knochentrabekeln im Mikro-Computertomogramm (CT). Auch 60 Tage nach der Infektion war die Knochendichte nicht wieder auf dem Niveau wie vor der Infektion. Diese Ergebnisse zeigten sich auch in der Tibia und den Wirbelkörpern, sowohl im Mikro-CT als auch in den histologischen Untersuchungen. Das trabekuläre Knochenvolumen von mit SARS-CoV-2 infizierten Hamstern betrug nach 60 Tagen weniger als 50 Prozent, verglichen mit der Kontrollgruppe.
Dies führten die Forscher auf vier Hauptursachen zurück:
1. SARS-CoV-2 aktiviert die Osteoklasten und damit die knochenabbauenden Prozesse. So wurde in den infizierten Hamstern eine doppelt so hohe Anzahl an Osteoklasten gefunden wie in der Kontrollgruppe.
2. SARS-CoV-2 stört die inflammatorische Mikroumgebung im Skelett ohne direkte Infektion. Das heißt, der entzündliche Knochenverlust war nicht durch unmittelbare, direkte Beteiligung des Virus im Knochengewebe verursacht.
3. Durch SARS-CoV-2 bedingte Zytokine regeln die Osteoklastengenese hoch. So fanden die Forscher einen sechsfachen Anstieg des Markers IL-1b, einen siebenfachen Anstieg von TNF-a und einen dreifachen Anstieg von IL-1RA in den Knochengeweben nach vier Tagen bei der infizierten Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe.
4. Eine pro-inflammatorische Kaskade sorgt für pathologische Knochenresorption.
Bedeutung für die Praxis
Für die klinische Praxis lassen sich folgende Schlussfolgerungen treffen:
