Häufig Herzprobleme bei Covid-Patienten

Wie Corona das Herz angreifen kann

Das Coronavirus kann das Herz angreifen.
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20. November 2020 - 9:52 Uhr

Viren können sich in Herzzellen vermehren

In Laborversuchen zeigt ein Team des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung, dass die Viren auch in Herzzellen eindringen und sich dort vermehren können. Weil sie dabei die Mechanismen deutlich sehen, schließen die Forschenden auch auf zwei mögliche Behandlungsmethoden.

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Häufig Herzprobleme bei Corona-Patienten

Bei an Covid-19 erkrankten Patienten werden immer wieder Herzprobleme festgestellt. Schon im Juli fanden Forschende des Universitätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) heraus, dass das Coronavirus Herzzellen infizieren und sich darin vermehren kann. Nun zeigte eine Arbeitsgruppe des Deutschen Zentrums für Herz-Kreislauf-Forschung an Herzmuskelzellen, wie die Infektion vonstattengeht. Ihre Ergebnisse sind im Fachjournal Cardiovascular Research erschienen.

Dafür wurden zunächst Herzmuskelzellen aus Stammzellen erzeugt, die noch auf keinen bestimmten Gewebetyp festgelegt sind. Diese wurden anschließend mit isoliertem Virus-Material des ersten deutschen Corona-Patienten behandelt, der im März aus dem chinesischen Wuhan nach Deutschland zurückgekehrt war. Die Zellen nahmen das Virus auf, die Virus-RNA vermehrte sich und auch das virustypische Spike-Protein wurde gebildet.

Um das Herz genauer nachzubilden, bauten die Forscher aus Herzmuskelzellen, Blutgefäßzellen und Bindegewebszellen kleine Zellklümpchen. Auch darin wiesen sie das Spike-Protein nach. In echtem menschlichem Herzgewebe konnte sich Sars-CoV2 ebenfalls vermehren. Insgesamt legten die Experimente jedoch den Schluss nahe, dass Herzzellen etwas weniger empfänglich für das Virus sind als andere Zelltypen. Die Rate des von der Infektion ausgelösten Zelltods war demnach geringer und es dauerte auch etwas länger, bis die Herzzellen abstarben.

Zuckende Herzzellen durch Coronavirus

Die Experten beobachteten auch den "Herzschlag" der zuckenden Herzzellen im Reagenzglas. "Die Zellen bekommen richtig Stress, wenn sie dem Virus ausgesetzt werden. Die sogenannte 'beating rate' geht erst steil nach oben und fällt nach drei Tagen ab, weil die Zellen sterben", wird Stefanie Dimmeler, die die Versuche koordiniert hat, in einer Mitteilung der Goethe-Universität Frankfurt zitiert.

Offenbar verfolgt das Virus bei Herzzellen aber einen etwas anderen Mechanismus als beispielsweise bei Lungenzellen. Herzmuskelzellen verfügen nicht über das Membranprotein TMPRSS2, das das Coronavirus in Lungenzellen neben dem ACE2-Rezeptor benötigt, um in die Zellen einzudringen. In Herzmuskelzellen benutzt es dafür ein anderes Protein, das Cathepsin.

Daraus ergeben sich schon jetzt Behandlungsmöglichkeiten. Denn Wirkstoffe, die dieses Protein hemmen, sogenannte Cathepsin-Inhibitoren stoppten in den Laborversuchen erfolgreich die Virusvermehrung in den Herzmuskelzellen. Auch das Medikament Remdesivir, das bereits zur Corona-Therapie eingesetzt wird, konnte die Vermehrung des Erregers offenbar unterbinden.

Ob das auch in der Akut-Therapie einsetzbar ist, ist noch unklar. "Die Herzmuskelzellen sind normalerweise gut geschützt, da das Virus erst die Gefäßbarriere durchdringen muss. Um den Virusbefall des Herzens im menschlichen Körper in der Akutphase zu untersuchen, müssten wir bei Erkrankten regelmäßig Biopsien aus dem Herzen entnehmen, was fast unmöglich ist", sagt Dimmeler. Allerdings könne man versuchen, Coronapatienten mit problematischen Herzreaktionen mit Cathepsin-Inhibitoren zu behandeln.

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