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Medizin | Die vielen Gesichter von COVID-19 | Diagnostik im Dialog • Ausgabe 64 • 10/2020
Die vielen Gesichter von COVID-19
Eine komplex verlaufende Erkrankung
Laut RKI zeigen ca. 5 %
der diagnostizierten
Personen einen kritischen
Krankheitsverlauf.
AdobeStock/ Kiryl Lis
Schritt für Schritt gelingt es, COVID-19 bes- 14 % einen schwereren und etwa 5 % einen geprägte Lymphozytopenie und die Erhö-
ser zu verstehen. Während die vom SARS- kritischen Krankheitsverlauf.1 hung der Biomarker CRP, D-Dimer, LDH
CoV-2-Erreger verursachte Infektionskrank- und Troponin.2 Auch die Blutgruppe ist mit
heit noch im März als Lungenerkrankung Das Risiko für eine schwere Erkrankung der Schwere des Verlaufs assoziiert, Blut-
galt, ist inzwischen klar: Das Krankheitsbild steigt ab etwa 50 Jahren stetig an. Der Alters- gruppe A birgt offenbar ein höheres Risiko
ist weitaus komplexer. durchschnitt der Verstorbenen liegt bei 82 für Atemwegsprobleme.3
Jahren – über 85 % der Todesfälle waren 70
Zu den häufigsten Symptomen von COVID- Jahre alt oder älter. Pathogenese und Manifestation
19 zählen Husten, Fieber, Schnupfen sowie Um in die Zelle zu gelangen, nutzt SARS-
Geruchs- und Geschmacksverlust. Aller- Vorerkrankungen wie Herz-Kreislaufer- CoV-2 ein Glykoprotein: „Spike“. Dieses
dings kann man nicht von einem typischen krankungen, Diabetes mellitus, Adiposi- bindet an den Wirtszellenrezeptor ACE-2
Krankheitsbild sprechen. Symptomatik und tas, Krebs, chronische Leber- und Lungen- (Angiotensin-converting-enzyme-2) und
Schwere von COVID-19 sind individuell krankheiten und bestimmte Formen der ermöglicht so den Zelleintritt.5 Neben dem
unterschiedlich – sie reichen von symptom- Immunsuppression sowie Rauchen gehören ACE-2-Rezeptor werden verschiedene
losen Verläufen bis hin zu tödlichen Kom- ebenso zu den Risikofaktoren wie das Alter andere Proteine als Mediatoren für den
plikationen. Laut RKI zeigen 81 % der dia- und männliches Geschlecht. Prädiktoren Zelleintritt des Pathogens diskutiert, unter
gnostizierten Personen einen milden, etwa für einen schweren Verlauf sind eine aus- anderem TMPRSS2, CD147 sowie Sialin-
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Neben dem Alter gehören
Vorerkrankungen wie Diabetes
mellitus und Herz-Kreislauf-
erkrankungen zu den wichtigsten
Risikofaktoren für einen
AdobeStock/nito
AdobeStock/GordonGrand
schwereren COVID-19-Verlauf.
säurerezeptoren. Auch Kathepsin B und L 2-Rezeptor-Expression eine Schlüsselrolle enten signifikant häufiger vaskuläre Schädi-
sind offenbar an der Pathogenese beteiligt.4 bei der Pathogenese von COVID-19 und gungen, wie beispielsweise schwere Endo-
der Manifestation in den unterschiedlichen thelverletzungen und Schädigungen der
Es werden eine Reihe unterschiedlicher Organen spielen.4 Zellmembran, nach. Histologische Unter-
pathogenetischer Ursachen im Zusammen- suchungen offenbarten Thrombosen in
hang mit der Entstehung von COVID-19 Teilweise schwere Endothelverletzungen den Blutgefäßen und Mikroangiopathien.
beschrieben. Neben direkten zytopathischen in der Lunge Auffällig häufig beobachteten die Wissen-
Effekten sind überschießende Immunreak- Aus einer COVID-19-assoziierten Atem- schaftler eine spezielle Form der Gefäßneu-
tionen bis hin zum Zytokinsturm (also der wegsinfektion kann sich – meist in der zwei- bildung, die „intussuszeptive Angiogenese“.
Überproduktion inflammatorischer Zyto- ten Krankheitswoche – eine Pneumonie ent- Sie wird durch T-Zellen vermittelt und
kine wie IL-6) zu beobachten. Häufig findet wickeln, die sich zum beatmungspflichtigen,
man auch Durchblutungsstörungen in Folge akuten Lungenversagen (Acute Respiratory
einer Hyperkoagulopathie.1,4,12 Distress Syndrome, ARDS) verschlechtern
Empfehlungen zur VTE*-Prophylaxe
kann. In einigen Fällen ist sogar eine extra-
bei ambulanten und stationären
Sehr häufig betrifft SARS-CoV-2 die Lunge, korporale Membranoxygenierung (ECMO) Patienten mit SARS-CoV-2 Infektion
daneben kann es aber auch andere Organ- erforderlich.1 (COVID-19)
systeme wie Herz, Nieren und das Zent-
gibt die Gesellschaft für Thrombose-
rale Nervensystem (ZNS) schädigen.1,4 Die Im Mai dieses Jahres lieferte eine Wupper-
und Hämostaseforschung e. V. (GTH) in
Manifestationsorte sind unter anderem von taler Forschergruppe Erklärungsansätze für
einem Rundschreiben vom 21.04.2020.9
der Dichte der ACE-2-Rezeptoren in den die teils sehr schweren Krankheitsverläufe.
Geweben abhängig – der Eintrittspforte für In einer kleineren Autosiestudie vergli-
das Virus in die Zelle. Zwar ist in der Lunge chen die Wissenschaftler die Lungen von
eine besonders hohe Dichte an ACE-2 zu an COVID-19 verstorbenen Personen mit
finden doch ist der ACE-2-Rezeptor auch den Lungen von Personen, die an ARDS
in anderen Geweben vorhanden.1,4 Es wird infolge der Influenza A(H1N1) verstorben
vermutet, dass Endothelzellen mit ACE- waren. Sie wiesen bei den COVID-19-Pati-
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Eine ausgeprägte Lymphozyto-
penie und die Erhöhung der
Biomarker CRP, D-Dimer, LDH
und Troponin sind Prädiktoren
für potentielle Komplikationen.
AdobeStock/Yakobchuk Olena
hat bestimmte Entzündungsprozesse zur Neutrophilen- und Lymphozyteninfiltration
Folge.7 Medizinisch sei dieser Ablauf ver- in fibröse Thromben und zur Bildung von Hinweise zu Erkennung, Diagnos-
gleichbar mit einer starken Abstoßungsre- NETs (neutrophil extracellular traps). Mul- tik und Therapie von Patienten mit
aktion nach Organtransplantation, wie in tiple thrombo-inflammatorische Prozesse COVID-19
einer Pressemitteilung der Helios Univer- scheinen dabei zusammenzuwirken.8
sitätsklinikums Wuppertal vom 22.05.2020 Der „Ständige Arbeitskreis der Kom-
zu lesen ist.8 Mehrere antithrombotische Therapien sind in petenz- und Behandlungszentren für
der Diskussion, unter anderem direkte anti- Krankheiten durch hochpathogene
Erreger" am Robert Koch-Institut (STA-
Die Wissenschaftler um PD Dr. Ackermann thrombotische Therapien, Faktor-Xa-Inhibi-
KOB) veröffentlichte am 22. Juli 2020
fanden in den Lungen von Patienten mit toren und Kontaktaktivierungsinhibitoren.8
unter Mitwirkung von DGI, DGPI,
COVID-19 und Influenza deutlich mehr
DGP, BfArM und PEI Hinweise zum
ACE-2-positive Endothelzellen als in nicht- Der „Ständige Arbeitskreis der Kompetenz-
Umgang mit COViD-19.2
infizierten Kontrollen. Zudem war eine und Behandlungszentren für Krankheiten
Änderung in der Morphologie der Endo- durch hochpathogene Erreger" am Robert Die Hinweise sind unter folgendem
thelzellen zu beobachten. Koch-Institut (STAKOB) warnte Anfang Juli Link zu finden:
vor einem gehäuften Auftreten thromboem-
www.rki.de/covid-19-therapie-stakob
Thrombosen und Entzündungen bolischer Ereignisse auch bei jungen Patien-
Ein intaktes vaskuläres Endothel ist eine ten ohne Risikofaktoren und Vorerkrankun-
potente antithrombotische und antient- gen. Hohe bzw. steigende D-Dimer-Werte
zündliche Barriere. In einem Review von könnten auf thromboembolische Komplika-
Mitchel8 wird der Verlust der Schutzfunk- tionen hinweisen. Sie sind mit einer deutlich
tion des Endotheliums bei COVID-19 als erhöhten Sterblichkeit assoziiert.2
Auslöser für Thrombosen und Entzün-
dungsvorgänge („Thrombo-Inflammation“) Kardiale Komplikationen häufig
beschrieben, der zum akuten Lungenversa- Immer wieder hört man im Zusam-
gen führen kann. Demnach kommt es zur menhang mit COVID-19 von kardialen
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Komplikationen. Andererseits gelten kar- Nierenbeteiligung – Frühwarnsystem inzwischen gelöst werden, viele Fragen sind
diovaskuläre Vorerkrankungen als Risiko- für schwere Verläufe? jedoch noch offen. Dass es sich bei COVID-
faktor für einen schweren Verlauf. Bisher Eine Nierenbeteiligung wird mit rund 40 % 19 um eine nicht zu unterschätzende und
sind die Pathomechanismen, die dieser der Klinikeinweisungen ebenfalls häufig äußerst komplexe Multiorganerkrankung
Beobachtung zugrunde liegen, nicht ein- beobachtet und reicht von einer milden Pro- handelt – daran dürften nach dem heuti-
deutig identifiziert. Es wird vermutet, teinurie bis hin zum fortschreitenden aku- gen Stand der Wissenschaft allerdings kaum
dass COVID-19 eine direkte Schädi- ten Nierenverssagen ("Acute Kidney Injury", mehr Zweifel bestehen.
gung der Kardiomyozyten, systemische AKI). Das betrifft in Europa und den USA
Entzündungsprozesse, Fibrose, Interfe- rund 20–40 % der Patienten, die eine inten- * VTE-Prophylaxe:
Prophylaxe der venösen Thromboembolie
ron- und Zytokin-vermittelte Immun- sivmedizinische Versorgung benötigen. Da
antworten verursacht und zur Destabilisie- es bei COVID-19 oft sehr früh zu einer
rung von Plaques führt. Wie in der Lunge, Nierenbeteiligung kommt, könnten Nieren-
so spielen auch bei COVID-19-induzierten parameter dazu beitragen, den Verlauf der
Herzschädigungen ACE-2-Rezeptoren eine Erkrankung vorherzusagen.13
zentrale Rolle.10
Die Pathophysiologie hinter den renalen
Forscherinnen und Forscher des Universi- Effekten ist komplex. So wurden im rena-
tätsklinikums Hamburg-Eppendorf (UKE) len Endothel Viruspartikel nachgewiesen, Literatur
wiesen nach, dass sich SARS-CoV-2 auch was darauf hindeutet, dass eine Virämie 1 https://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/N/Neuartiges_
Coronavirus/Steckbrief.html#doc13776792bodyText6.
im Herzgewebe vermehrt. Die Arbeits- die Endothelschädigung verursacht und Stand 10.07.2020. Zugriff am 22.07.2020.
2 STAKOB. Stand 04.07.2020. DOI 10.25646/6539.11;
gruppe vermutet, dass das Virus nicht die (Mit)-Auslöser renaler Komplikationen www.rki.de/covid-19-therapie-stakob.
Zugriff am 23.07.2020
Kardiomyocyten selbst, sondern intersti- sein könnte. Das Virus scheint über ACE- 3 Ellinghaus et al. 2020. New Engl J Med. DOI: 10.1056/
tielle Zellen oder Makrophagen infiziert.11 2-Rezeptoren aber auch direkt in die Nieren- NEJMoa2020283
4 Sardu et al. 2020. J. Clin. Med.: 9(5);417.
Die Wissenschaftler untersuchten dazu 39 zellen einzudringen und dort verschiedene https://doi.org/10.3390/jcm9051417
5 Letko, M. et al.. 2020. Nat. Microbiol.: 5; 562–569.
Patienten. In 24 der 39 untersuchten Pati- pathophysiologische Prozesse in Gang zu 6 Varga et al. Lancet 2020. Endothelial cell infection and
endotheliitis in COVID-19. 395:10234;1417-1418.
enten wiesen die Wissenschaftler das Virus setzen. Ein weiterer Mechanismus, der im 7 Ackermann et al. N Engl J Med 2020.383:120-128. DOI:
nach, in 16 Fällen in klinisch relevanten Zusammenhang mit der Nierenbeteiligung 10.1056/NEJMoa2015432
8 Mitchel 2020. Pediatric Respiratory Reviews. Article in
Mengen (von der Arbeitsgruppe definiert diskutiert wird, ist der Zytokinsturm.13 Press., https://doi.org/10.1016/j.prrv.2020.06.004. Zugriff
am 22.07.2020.
als > 1000 Kopien pro µg RNA). Bei den 9 GTH. http://gth-online.org/wp-content/uploads/2020/04/
Aktualisierte-GTH-Empfehlungen-COVID-19-1.pdf
5 Patienten mit den höchsten Viruslas- Auch das Zentrale Nervensystem kann 10 Turshudzhyan 2020. Cureus 12(6):e8543. DOI: 10.7759/
ten wiesen sie sowohl den Plus- als auch betroffen sein cureus.8543
11 D. Lindner et al. 2020. JAMA Cardiol. Published online
Minus-Strang des Erbguts nach – ein Zei- Inzwischen mehren sich die Hinweise, dass July 27, 2020. doi:10.1001/jamacardio.2020.3551
12 Shi S. et al 2020.JAMA Cardiol. ;5(7):802-810.
chen für die Vermehrungsfähigkeit des sich SARS-CoV-2 unter bestimmten Umstän- doi:10.1001/jamacardio.2020.0950
13 Ronco et al. Lancet Respir Med 2020; 8: 738–42.
Virus.11 den auch Zugang zum ZNS verschaffen kann. https://doi.org/10.1016/ Wan et al. J. Virol 2020: DOI:
10.1128/JVI.00127-20
Ob bzw. wie das Virus dabei die Blut-Hirn- 14 Alam et al. Eur. J. Neurol. 2020. Online verfügbar unter:
Kardiale Komplikationen erhöhen die Sterb- Schranke überwindet, ist noch unklar. Ver- https://doi.org/10.1111/ene.14442. Zugriff am 24.07.2020.
lichkeit, wie eine Untersuchung von Shi et schiedene Mechanismen werden diskutiert
al.12 zeigt. Die Wissenschaftler untersuchten – darunter die Schädigung der Blut-Hirn-
416 Patienten mit COVID-19, von denen schranke selbst oder die Infektion von peri-
19,7 % an myokardialen Erkrankungen lit- pheren Nerven, entlang deren Strukturen das
ten. Sie fanden in der Gruppe der Vorer- Virus in das ZNS gelangen könnte.14
krankten eine signifikant höhere Sterblich- Dr. Frank Gast
keitsrate (51,2 %) gegenüber der Gruppe von Fazit Leitung Medical &
Patienten, die keine Herz-Vorerkrankungen Einige Rätsel um die neuartige Corona- Scientific Affairs
frank.gast@roche.com
aufwiesen.12 virus-Erkrankung COVID-19 konnten
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