Viele Long-Covid-Patienten klagen über eine eingeschränkte kognitive Leistungsfähigkeit, oft mit Beeinträchtigungen beim Denken, Planen, Erinnern und Konzentrieren. Dieses Phänomen wird als "Brain Fog" oder Gehirnnebel bezeichnet. Die Ursachen hierfür sind nicht genau geklärt. Eine Forschungsgruppe unter der Leitung von Prof. Dr. Matthew Campbell vom Trinity College Dublin und Prof. Dr. Colin Doherty vom St James's Hospital in Dublin, Irland, hat kürzlich einen bisher unbekannten Zusammenhang zwischen der gestörten Blut-Hirn-Schranke und dem Gehirnnebel bei Long-Covid-Patienten aufgedeckt.
Laut Untersuchungen könnten eine gestörte Blut-Hirn-Schranke (BHS) und nachfolgende Extravasation von Serumkomponenten infolge der SARS-CoV-2-Infektion für den Nebel im Gehirn verantwortlich sein. Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift 'Nature Neuroscience' veröffentlicht [1].
Blut-Analyse und DCE-MRT bei Covid-19-Patienten
Für ihre Untersuchung analysierten die Forschenden Blut- und Plasmaproben von 76 Patienten mit akuter Covid-19-Erkrankung und bewerteten sie auf entzündliche, Gerinnungs- und BHS-Dysfunktionsindikatoren. Die Proben wurden bereits im März und April 2020 entnommen, was bedeutet, dass sie aus der frühen Phase der Pandemie stammen. Als Kontrollgruppe wurden 25 Seren verwendet, die vor Beginn der Pandemie gesammelt wurden.
Um strukturelle Gehirnveränderungen im Zusammenhang mit einer erhöhten BHS-Permeabilität zu untersuchen, wählten die Forscher zehn genesene Personen sowie jeweils elf Personen mit Long-Covid oder postakutem Covid-19 (PASC) ohne oder mit kognitiven Beeinträchtigungen bzw. Brain Fog. Diese wurden einer dynamischen kontrastmittelbasierten Perfusions-Magnetresonanztomografie (DCE-MRT) unterzogen.
Zur Messung kognitiver Beeinträchtigungen verwendeten sie den Montreal-Cognitive-Assessment-Test (MOCA).
Gestörte Blut-Hirn-Schranke und Immunreaktion
Bei den Blutproben von Covid-19-Patienten mit Brain Fog wurden unter anderem erhöhte Werte des Proteins S100-Beta festgestellt, das als Serummarker für eine gestörte Blut-Hirn-Schranke gilt. Eine transkriptomische Analyse peripherer mononukleärer Blutzellen (PBMCs) ergab eine Dysregulation des Gerinnungssystems und eine gedämpfte adaptive Immunantwort bei diesen Personen. In vitro zeigten die PBMCs eine erhöhte Adhäsion an menschliche Hirnendothelzellen, während die Exposition von Hirnendothelzellen gegenüber Serum von Patienten mit Long-Covid zur Expression von Entzündungsmarkern führte.
Ein Versagen der Blut-Hirn-Schranke war mit kognitiven Beeinträchtigungen im Zusammenhang mit Long-Covid assoziiert, was darauf hindeutet, dass SARS-CoV-2-Infektionen eine BHS-Dysfunktion verursachen können, so die Studienautoren.
Das machte auch die Bildgebung deutlich. In der DCE-MRT wiesen Personen mit Long-Covid und Gehirnnebel signifikant höhere Hirnleckagen auf als Long-Covid-Patienten ohne diese neurologische Symptomatik. Bei den Brain-Fog-Betroffenen gelangte also mehr Kontrastmittel in das Hirngewebe außerhalb der Blutkapillaren. Zudem zeigte die Kohorte mit Brain Fog ein signifikant erhöhtes Liquorvolumen und einen verdünnten Gyrus temporalis medius.
Zukünftige Forschungsrichtungen
„Zum ersten Mal konnten wir zeigen, dass undichte Blutgefäße im menschlichen Gehirn zusammen mit einem hyperaktiven Immunsystem die Hauptursache für Gehirnnebel im Zusammenhang mit Long Covid sein können“, erklärte Campbell, Professor für Genetik am Trinity College. Er und seine Kollegen sind überzeugt, dass Corona nicht die einzige Virusinfektion ist, die auf diese Weise das Gehirn schädigt. „Die Ergebnisse werden nun wahrscheinlich die Art und Weise verändern, wie wir postvirale neurologische Erkrankungen verstehen und behandeln“, sagte Doherty.
Vorherige Studien haben bereits ergeben, dass Virusinfektionen wahrscheinliche Auslöser für mehrere neurologische Erkrankungen sind, darunter Long-Covid, Multiple Sklerose (MS) und andere, schreiben die Studienautoren. Die genaue Rolle einer gestörten Blut-Hirn-Schranke und hyperpermeablen Gefäßen als Faktoren bei der Entstehung dieser Krankheiten müssten nun weiter untersucht werden.
