Liquor- und Serumbiomarker zur Vorhersage des Outcomes bei COVID-19-assoziierter Enzephalopathie und -Enzephalitis

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Um bei COVID-19-assoziierter Enzephalopathie und -Enzephalitis potenzielle Zusammenhänge von Pathogenese und Prognose zu klären, evaluierte eine Studie prospektiv eine breite Palette von Zytokinen, Antikörpern gegen neuronale Antigene, oligoklonale Banden sowie Biomarker neuroaxonaler Schäden im Liquor. Es wurde gezeigt, dass das COVID-19-Akutstadium mit neuroaxonalen sowie (pro)inflammatorischen Biomarkern korrelierte, das funktionelle Outcome nach 18 Monaten dagegen nur mit Markern neuronaler Schäden assoziiert war.

Ob COVID-19-assoziierte Enzephalopathien und Enzephalitiden Folge eines Zytokinsturms oder einer virusinduzierten antineuronalen Autoimmunität sind, ist nicht geklärt. Vor dem Hintergrund dieser Frage wurden die diagnostische und prognostische Relevanz verschiedener Biomarker im Liquor und Serum prospektiv bei 60 hospitalisierten Kranken mit COVID-19 und assoziierten neurologischen Manifestationen (Neuro-COVID) untersucht. Die Betroffenen wurden über 18 Monate nachbeobachtet. 25 (42%) hatten eine Enzephalopathie und 14 (23%) eine Enzephalitis.

Gegenüber gesunden Kontrollen wiesen Neuro-COVID-Betroffene sowohl im Serum als auch im Liquor erhöhte Zytokinspiegel von IL-18, IL-6 und IL-8 auf. Das monozytenchemotaktische Protein 1 (MCP1) war nur im Liquor erhöht; IL-10, IL-1-Rezeptorantagonist (RA), Neurofilament (NfL) und das Gamma-Interferon-induzierte Protein 10 (IP-10) sowie -Monokin (MIG) dagegen nur im Serum.
Bei COVID-19-Enzephalopathie oder -Enzephalitis ergaben sich andere Zytokinprofile in Serum und Liquor als bei Betroffenen ohne diese neurologischen Manifestationen; Unterschiede zwischen Enzephalopathie und Enzephalitis fanden sich nicht. Antikörper gegen neurale Antigene bzw. oligoklonale IgG-Banden waren in beiden Gruppen nicht nachweisbar. Mit dem akuten COVID-19-Schweregrad waren die neuroaxonalen Schadensmarker Protein 14-3-3 und NfL sowie die proinflammatorischen Zytokine IL-18, IL-1-RA und IL-8 signifikant assoziiert ­– mit dem Ausmaß der neurologischen Beeinträchtigung im Alltag korrelierten nach 18 Monaten dagegen nur die Spiegel von Protein 14-3-3 und NfL im Liquor signifikant.

Nach Ansicht des Autorenteams deuten diese Befunde darauf, dass bei Neuro-COVID-Betroffenen der SARS-CoV-2-vermittelte inflammatorische Prozess eine Störung der Blut-Hirn-Schranke zu verursachen scheint. Da die Spiegel der proinflammatorischen Zytokine nicht das längerfristige funktionelle Outcome vorhersagen, scheine die Prognose stärker durch die entstandene neuronale Schädigung als durch den akuten neuroinflammatorischen Prozess beeinflusst zu werden.

[1] Guasp M, Muñoz-Sánchez G, Martínez-Hernández E et al. CSF Biomarkers in COVID-19 Associated Encephalopathy and Encephalitis Predict Long-Term Outcome. Front Immunol 2022 Apr 11; 13: 866153.
doi: 10.3389/fimmu.2022.866153. eCollection 2022.

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9035899

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