ZNS-Immunreaktion auch ohne direkte Virusinvasion

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Liquoranalysen bei 44 Erwachsenen, die zwischen dem 1.3.2020 und 30.6.2021 wegen COVID-19 in ein Krankenhaus in Göteborg, Schweden, aufgenommen wurden, deuten darauf hin, dass SARS-CoV-2-Komponenten zu Immunreaktionen im zentralen Nervensystem (ZNS) beitragen, ohne dass es zu einer nachweisbaren Virusinvasion kommt [1]. Anders als bei Kontrollen konnte im Liquor der Infizierten Nukleocapsid-Antigen (N-Ag), aber keine Virus-RNA, nachgewiesen werden. Liquor-N-Ag korrelierte mit Biomarkern einer Neuroinflammation, die wiederum, unabhängig von der COVID-19-Schwere, bei neurologisch symptomatischen Patientinnen und Patienten höher waren.

In einer Querschnittsstudie [1] wurden in Schweden SARS-CoV-2-Virusantigen und Biomarker für Entzündung und neuroaxonale Schädigung im Liquor von 44 Menschen untersucht, die wegen COVID-19 stationär behandelt werden mussten. Neurologisch waren 23 symptomatisch, darunter 21 mit Enzephalopathie. Als Kontrollen dienten gesunde Freiwillige und eine präpandemische Kohorte, die wegen des Verdachts auf eine ZNS-Infektion untersucht worden war, der sich dann aber nicht bestätigte.

Die COVID-19-Betroffenen waren im Median 57 Jahre alt und 68% waren Männer; 26 waren moderat, 18 schwer an COVID-19 erkrankt. Bei 89% der 35 Patientinnen und Patienten mit ausreichend verfügbaren Daten wurde N-Ag im Liquor nachgewiesen. Mit einer medianen Serum/Liquor-Ratio von 42 korrelierte der Wert in hohem Maße mit den Serumwerten. Dies deutet darauf hin, dass das Liquor-N-Ag systemischer Herkunft ist und entweder über die Blut-Hirn-Schranke passiv eindiffundiert ist oder infolge einer Virusinteraktion, etwa mit neurovaskulären Perizyten, in das ZNS gelangt sein könnte. Dennoch scheinen die neurologischen Symptome keineswegs allein auf die systemische Infektion zurückzuführen zu sein: Die Tatsache, dass in der Gruppe der schwer an COVID-19-Erkrankten mit 30% weniger Menschen neurologische Symptome aufwiesen als unter den nur moderat Erkrankten mit 52%, spricht für einen spezifischen pathologischen Prozess im ZNS.

N-Ag im Liquor korrelierte signifikant mit den Liquorspiegeln von Neopterin und Interferon-γ. Gegenüber den neuro-asymptomatischen hatten neuro-symptomatische COVID-19-Patientinnen und -Patienten ein ausgeprägteres Biomarker-Profil, mit im Vergleich zu Kontrollen deutlich erhöhten Spiegeln für Neopterin, β2-Mikroglobulin, Interleukin (IL)-2, IL-6, IL-10 und Tumornekrosefaktor (TNF)-α als Ausdruck einer stärkeren Immunaktivierung im ZNS.

Alle Teilnehmerinnen und Teilnehmer mit erhöhten Neurofilament-Leichtketten (NfL) als Marker einer neuroaxonalen Schädigung stammten aus der Gruppe mit neurologischen Symptomen. Die NfL-Spiegel korrelierten wiederum mit Entzündungsmarkern wie TNF-α, IL-1β und IL-17A.

Der Hauptunterschied zwischen neurologisch symptomatischen und asymptomatischen COVID-19-Erkrankten war die Ausprägung der Immunantwort. Das erlaubt nach Einschätzung der Autorinnen und Autoren den Schluss, dass ZNS-Symptome Ausdruck der entzündlichen Immunantworten im ZNS mit neuroaxonaler Schädigung sind, gemessen an den NfL-Werten.

[1] Edén A, Grahn A, Bremell D et al. Viral Antigen and Inflammatory Biomarkers in Cerebrospinal Fluid in Patients With COVID-19 Infection and Neurologic Symptoms Compared With Control Participants Without Infection or Neurologic Symptoms. JAMA Netw Open. 2022 May 23;5(5):e2213253.

https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2792536

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