Alzheimer-Biomarker bei Neuro-COVID erhöht

© iStock/PeopleImages

Eine aktuelle Studie [1] zu Biomarkern bei akuter COVID-19-Erkrankung zeigte, dass hospitalisierte COVID-19-Patientinnen und -Patienten gleich hohe bzw. sogar noch höhere Spiegel neurodegenerativer Biomarker hatten als an Alzheimer erkrankte Menschen. Das könnte eine Erklärung dafür sein, warum so viele Patientinnen und Patienten während und nach einer COVID-19-Erkrankung an kognitiven Einschränkungen wie Konzentrationsstörungen oder Gedächtnisstörungen leiden. Eine weitere Studie [2] gab Hinweise, dass bereits in der Akutphase der Infektion bei Betroffenen mit neurologischen Manifestationen der Amyloid-Stoffwechsel gestört ist.

In der retrospektiven Analyse wurden Blutproben von COVID-19-Patientinnen und -Patienten analysiert, die zuvor keine Demenzdiagnose hatten oder kognitiven Einschränkungen aufwiesen. Untersucht wurden die Plasmaspiegel von NFL (= „Neurofilament light chain“), einem Biomarker des kognitiven Abbaus, der u.a. bei Menschen mit Alzheimer oder Parkinson erhöht ist, sowie die Spiegel des glialen fibrillären sauren Proteins (GFAP), welches in Alzheimer-Plaques enthalten ist. Des Weiteren analysierte das Forscherteam auch den neuronalen Biomarker UCHL1, der u.a. als ALS-Biomarker diskutiert wird, und das Gesamt-Tau-Protein, das zur Diagnose einer Alzheimer-Erkrankung mit herangezogen wird. Auch Phospho-tau181, ein Marker der Alzheimer-Progression, sowie Amyloid-beta 40 (Aβ40) und Amyloid-beta 42 (Aβ42), Proteine, die sich bei an Alzheimer Erkrankten in Gehirn und Blutgefäßen ablagern, wurden untersucht.

Insgesamt konnten Serumproben von 251 COVID-19-Patientinnen und -Patienten untersucht werden, allerdings nicht alle Biomarker bei allen Studienteilnehmern. Zum Vergleich wurden 161 Kontrollpersonen den Biomarker-Tests unterzogen.

Die an COVID-19 erkrankten Menschen, die in die Auswertung eingeschlossen wurden, waren im Median 76 Jahre alt, 63% waren männlich. 31% benötigten eine maschinelle Beatmung, 25% verstarben im Krankenhaus und 53% konnten entlassen werden. Neurologische Symptome traten während des Krankenhausaufenthalts bei 127 der 251 Betroffenen auf, die ausgewertet werden konnten. Die häufigsten Diagnosen waren toxisch-metabolische Enzephalopathie (75/120) und hypoxisch-ischämische Hirnschädigung (55/120).

Im Ergebnis zeigte sich, dass die neurodegenerativen Biomarker mit der Schwere der Erkrankung anstiegen und mit erhöhten D-Dimer-Spiegeln korrelierten; besonders deutlich ausgeprägt war diese Korrelation bei älteren Menschen. COVID-19-Patientinnen und -Patienten, bei denen während des Krankenhausaufenthaltes neurologischen Komplikationen neu aufgetreten waren, wiesen signifikant erhöhte Tau-, NFL- und UCHL-Spiegel auf. Die hospitalisierten COVID-Patientinnen und -Patienten hatten ähnlich hohe oder z.T. noch höhere NfL-, GFAP- und UCHL1-Spiegel als nicht an COVID-19 erkrankte Menschen mit Alzheimer. Das ist vor dem Hintergrund der kognitiven Einschränkungen, unter denen viele Erkrankte noch lange nach der SARS-CoV-2-Infektion leiden, ein interessanter Befund.

In einer prospektiven Querschnittsstudie [2] wurden bei neurologischen COVID-19-Manifestationen im Vergleich zu Gesunden signifikant erniedrigte Spiegel löslicher Amyloid-Vorläufer-Eiweiße („soluble amyloid precursor proteins“, sAPP) und der daraus gebildeten ß-Amyloide (Aß) 40 und 42 sowie ein geringeres Aß42/Aß40-Verhältnis festgestellt. All das korrelierte sowohl mit erhöhten Biomarkern einer Neuroinflammation – Tumornekrosefaktor alpha, Interleukin-6, -1ß und -8 – als auch mit dem vermehrten Nachweis von Neurofilament-Leichtketten (NfL). Letztere zeigen einen Nervenschaden an. Saures Gliafaserprotein (glial fibrillary acidic protein, GFAp) als Marker der Astrozyten-Aktivität war gegenüber den Kontrollen vermindert. Eine Sensitivitätsanalyse bei Teilnehmerinnen und Teilnehmern mit COVID-19-assoziiertem Guillain-Barré-Syndrom (GBS) deutete zudem auf einen Trend zu einer stärkeren Beeinträchtigung der Amyloid-Stoffwechselwege bei zentralen gegenüber peripheren neurologischen Syndromen hin. Neben GBS umfassten die klinischen Syndrome in der COVID-19-Gruppe Enzephalitis, Enzephalopathie, akute disseminierte Enzephalomyelitis (ADEM), Hirndruck und zentrales Schmerzsyndrom.

Da es sich um eine Pilotstudie ohne Verlaufsbeobachtung handelt und die Korrelationen insgesamt schwach sind, seien die Ergebnisse mit Vorsicht zu interpretieren – eine Kausalität sei durch die Korrelation nicht nachgewiesen. Die Autorinnen und Autoren schließen auch nicht aus, dass veränderte sAPP-Spiegel bei Neuro-COVID womöglich auch eine angemessene oder gar protektive Reaktion auf die Infektion darstellen. Die Expression von sAPP in infizierter Mikroglia könnte auch einen Übertritt von SARS-CoV-2 über die Bluthirnschranke begünstigen. Somit wäre hier eine gedrosselte sAPP-Produktion vorteilhaft. Inwieweit allerdings tatsächlich die Neuroinvasion des Virus bei Neuro-COVID eine Rolle spielt, oder vielmehr die begleitende Immunantwort mit ihren Folgen, bleibt weiter unklar.

[1] Frontera JA, Boutajangout A, Masurkar AV et al. Comparison of serum neurodegenerative biomarkers among hospitalized COVID-19 patients versus non-COVID subjects with normal cognition, mild cognitive impairment, or Alzheimer's dementia. Alzheimer´s & Dementia. First published: 13 January 2022.

https://alz-journals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/alz.12556

[2] Ziff OJ, Ashton NJ, Mehta PR et al. Amyloid processing in COVID-19 associated neurological syndromes. J Neurochem.
2022 Feb 8.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/jnc.15585

Nach oben springen