SARS-CoV-2 wird mittlerweile häufig mit einem gewöhnlichen Erkältungsvirus verglichen. Doch für Patienten mit Long-Covid sieht die Realität anders aus. Betroffener einer Untergruppe, die als "Neuro-Covid" bezeichnet wird, berichtet von erheblichen kognitiven Einschränkungen, die noch lange nach der akuten Infektion bestehen bleiben. Trotz zahlreicher Berichte sind die genauen Mechanismen und der Verlauf dieser kognitiven Defizite nach wie vor nicht vollständig geklärt. Viele frühere Studien haben biologische oder bildgebende Daten nicht ausreichend integriert und nur wenige Patienten über längere Zeit hinweg beobachtet. Zwei aktuelle Untersuchungen haben sich nun mit der Frage befasst, wie stark Covid-19 die Gehirnfunktion beeinträchtigen kann und welche Mechanismen dahinterstehen.
Erfassung kognitiver Defizite und Hirnveränderungen
Eine im Fachjournal »Nature Medicine« veröffentlichte Studie untersuchte 351 Patienten ab 16 Jahren (Durchschnittsalter 54 Jahre), die zwischen März 2021 und Oktober 2022 in Großbritannien wegen Covid-19 stationär behandelt wurden. Eingeschlossen waren sowohl Patienten mit akuten neurologischen Komplikationen (Neuro-Covid) als auch solche ohne neurologische Diagnosen (Covid-Gruppe). Beide Gruppen wurden anhand ihrer kognitiven Leistungsfähigkeit, Biomarker-Analysen und einer Bildgebung bewertet und mit einer Kontrollgruppe von 2.927 Personen verglichen, die hinsichtlich Alter, Geschlecht und weiteren demografischen Faktoren übereinstimmten.
Die kognitive Leistungsfähigkeit wurde mit computergestützten Tests in fünf Domänen gemessen. Zu den untersuchten Biomarkern im Blut gehörten das Neurofilament Light Chain (NfL), Ubiquitin Carboxyl-Terminal Hydrolase L1 (UCH-L1), Tau-Proteine und das Gliafaserprotein GFAP. Die Messung der Hirnvolumina in verschiedenen Regionen erfolge mittels Magnetresonanztomografie (MRT).
Kognitive Defizite vergleichbar mit 20 Jahren Alterung
Die Ergebnisse zeigen, dass Covid-19-Patienten ein Jahr nach ihrer Entlassung im Vergleich zur Kontrollgruppe in allen kognitiven Bereichen schlechter abschnitten. Besonders stark betroffen waren Gedächtnis und Aufmerksamkeitsfunktionen. Diese Defizite waren in der Neuro-Covid-Gruppe ausgeprägter, insbesondere bei Patienten, die Enzephalopathien oder andere entzündliche Komplikationen erlitten hatten. Interessanterweise berichteten viele Patienten selbst von Gedächtnisproblemen und diese subjektiven Beschwerden deckten sich stark mit den objektiven Testergebnissen.
Ein Jahr nach der Entlassung wiesen sowohl Patienten mit als auch ohne neurologische Komplikationen im Vergleich zur Kontrollgruppe noch immer signifikante kognitive Einschränkungen auf. Diese Defizite entsprachen jenen, die durch einen natürlichen Alterungsprozess über 20 Jahre hinweg erwartet würden.
Kognitive Defizite traten häufiger bei Patienten mit neurologischen oder psychiatrischen Komplikationen, höherem Alter und mehreren Komorbiditäten auf. Ein höherer Bildungsgrad und eine stationäre Behandlung mit Dexamethason waren für einen gewissen Schutz verantwortlich.
Zusammenhang zwischen Biomarkern und kognitiven Einschränkungen
Die kognitiven Defizite korrelierten mit erhöhten Konzentrationen spezifischer Biomarker für Hirnschäden, darunter NfL, Tau-Proteine und GFAP, die besonders in der Neuro-Covid-Gruppe deutlich erhöht waren. Zusätzlich zeigten MRT-Scans eine Verringerung der grauen Hirnsubstanz, insbesondere im Bereich des anterioren cingulären Cortex, der für exekutive Funktionen und emotionale Regulation verantwortlich ist. Diese Veränderungen standen in engem Zusammenhang mit den kognitiven Einschränkungen.
Da SARS-CoV-2 selbst nur selten direkt im Gehirn nachgewiesen wird, vermuten die Wissenschaftler, dass die beobachteten Effekte auf immunvermittelte Mechanismen zurückzuführen sind. Diese könnten durch die entzündlichen Prozesse während der Infektion oder als postinfektiöse Reaktion des Immunsystems verursacht werden. Zudem könnten die psychologischen und sozialen Belastungen während der Pandemie eine Rolle spielen.
Langfristige Nachsorge notwendig
Dr. Benedict Michael, Seniorautor der Studie und Professor für Neurowissenschaften an der Universität Liverpool, betonte in einer Stellungnahme, dass die kognitiven Defizite zusammen mit Biomarkern und verringerter Hirnmasse auf messbare biologische Mechanismen hinweisen. Eine langfristige Überwachung und spezialisierte Therapieansätze sind daher notwendig, um die neurologische Gesundheit von Covid-19-Patienten zu sichern. Das Forschungsteam plant nun, ähnliche Mechanismen auch bei anderen schweren Infektionen wie der Grippe zu untersuchen.
Ungeimpfte Freiwillige im Fokus – Prospektive Challenge-Studie
In einer weiteren prospektiven Challenge-Studie untersuchten William Trender vom Imperial College London und Kollegen ungeimpfte Freiwillige, die gezielt mit dem SARS-CoV-2-Wildtyp infiziert wurden. Die Studie konzentrierte sich auf die kognitive Leistungsfähigkeit im Kontext mild verlaufender Covid-19-Erkrankungen. Dafür wurden die Probanden bis zu einem Jahr nach der Infektion an mehreren Zeitpunkten, konkret nach 30, 90, 180, 270 und 360 Tagen, durch verschiedene kognitive Tests und physiologische Untersuchungen überwacht. Die Ergebnisse der Untersuchung sind im Open-Access-Magazin »eClinialMedicine« erschienen.
Diskrepanz zwischen objektiver Leistung und Selbstwahrnehmung
An dieser Studie nahmen insgesamt 34 Personen teil, von denen sich 18 mit dem Virus infizierten. Diese zeigten im Vergleich zu den nicht infizierten Probanden signifikant niedrigere kognitive Werte, die bis zu einem Jahr nach der Infektion anhielten. Besonders betroffen waren Gedächtnis und exekutive Funktionen. Die Dauer der Viruspersistenz korrelierte negativ mit dem kognitiven Score.
Anders als in der Studie mit hospitalisierten Covid-19-Patienten gab es eine Trennung zwischen subjektiver und objektiver Bewertung, wobei keiner der Infizierten Defizite in der Exekutivfunktion oder im Gedächtnis wahrnahm. Je länger die Viruslast anhielt, desto schlechter war der kognitive Wert.
Trotz der fehlenden Selbstwahrnehmung kognitiver Einschränkungen wiesen die Teilnehmenden erhöhte GFAP-Werte auf, was auf mögliche Hirnschädigungen hinweist.
Fazit: SARS-CoV-2 unterscheidet sich von anderen Atemwegsviren
Die Ergebnisse beider Studien belegen, dass selbst leichte Covid-19-Infektionen zu messbaren kognitiven Einschränkungen führen können, die mindestens ein Jahr anhalten und in direktem Zusammenhang mit erhöhten Biomarkern für Hirnschäden stehen.
Eric Topol, Professor für Molekulare Medizin und Executive Vice President von Scripps Research in den USA, hob in einem Meinungsbeitrag auf dem Diskussionsportal „Substack“ hervor, dass sich SARS-CoV-2 in seiner Pathogenität augenscheinlich von anderen Atemwegsviren wie der Grippe unterscheidet. Besonders die Auswirkungen auf das zentrale Nervensystem und die Entzündungsprozesse im Gehirn machen Covid-19 zu einem Risiko für langfristige neurologische Schäden.
Damit wird deutlich, dass die Bedrohung durch SARS-CoV-2 noch nicht vollständig überwunden ist. Langfristige kognitive Defizite könnten ein ernsthaftes gesundheitliches Problem darstellen, das eine intensivere Überwachung und weiterführende Forschung erfordert.
