Das Darmmikrobiom – das Ökosystem der Bakterien, die in uns leben – scheint bei denjenigen geschwächt zu sein, die mit COVID-19 ins Krankenhaus gekommen sind. Neue Forschung, veröffentlicht in der Zeitschrift Gut, schlägt vor, dass die Gesundheit des Mikrobioms mit der Schwere der Infektion und der Persistenz von Langzeitsystemen in Verbindung gebracht werden könnte, obwohl noch mehr Arbeit erforderlich ist, um die genaue Art der Beziehung zu verstehen.
Obwohl das Coronavirus als Atemwegserkrankung gilt, hat der Nachweis des Virus in Stuhlproben von Patienten und den Darmzellen Wissenschaftler zu der Annahme veranlasst, dass der Magen-Darm-Trakt irgendwie an dieser Krankheit beteiligt ist. In den letzten zehn Jahren gab es immer mehr Beweise dafür, dass die Gemeinschaft der Mikroben, die in unserem Verdauungssystem leben, eine Rolle für unser allgemeines Wohlbefinden und unsere Gesundheit und insbesondere für die Funktion unseres Immunsystems spielt.
Um die Beziehung zwischen dem SARS-CoV-2-Virus und dem Darmmikrobiom besser zu verstehen, analysierten die Forscher Stuhlproben von 100 Patienten mit COVID-19 in zwei Krankenhäusern in Hongkong. Um mehr über lange COVID und den Darm zu erfahren, wurden Daten von bis zu 30 Tagen nach der Genesung eingeschlossen.
Das Team entdeckte, dass weniger der Darmbakterien, von denen bekannt ist, dass sie die Reaktion des Immunsystems auf Infektionen beeinflussen, bei Patienten vorhanden waren, die mit COVID-19 aufgenommen worden waren, als bei Patienten, die wegen anderer Erkrankungen aufgenommen worden waren. Eine geringere Anzahl dieser Arten wurde insbesondere mit der Schwere der Infektion eines Patienten in Verbindung gebracht, und die Anzahl dieser Bakterien blieb bei Patienten bis zu 30 Tage nach der Genesung niedrig.
Da es sich bei dieser Studie jedoch um eine reine Beobachtungsstudie handelte, konnten die Autoren nicht mit Sicherheit sagen, ob das Virus die Veränderungen verursacht hat, ob das Darmmikrobiom den Schweregrad von COVID-19 bestimmt oder ob der Effekt eine reine Korrelation ist – nur dass ein Zusammenhang gefunden wurde.
„Wir können die Möglichkeit nicht ausschließen, dass die Zusammensetzung der Darmmikrobiota ein Produkt von Krankheit, klinischer Behandlung und/oder Medikation war“, sagte der Hauptautor der Studie, Professor Siew C. Ng.
„Die von uns beobachteten Kompositionssignaturen, einschließlich eines Verlaufs von einer leichten zu einer schweren Erkrankung und einer Verarmung an nützlichen Bakterien mit immunmodulatorischem Potenzial, legen jedoch nahe, dass die Darmmikrobiota wahrscheinlich an der Erkrankung beteiligt ist.“
Bevor Sie losgehen und mikrobiomfördernde Lebensmittel wie Kimchi, Blauschimmelkäse oder gebackene Bohnen essen, um COVID-19 abzuwehren, raten Experten zur Vorsicht.
„Bis eindeutig nachgewiesen werden kann, dass eine Veränderung des Darmmikrobioms das COVID-19-Risiko verändert, wäre es nicht angebracht, Maßnahmen zur Verbesserung der Darmgesundheit vorzuschlagen, die die Widerstandsfähigkeit gegen COVID-19 erhöhen würden“, erklärt Dr. Kaitlin Wade, Epidemiologin an der Universität von Bristol auf der Suche nach Zusammenhängen zwischen Darmgesundheit und Krankheiten wie Krebs. „Um diese komplexe Beziehung zu verstehen und aussagekräftige Schlussfolgerungen zu ziehen, ist viel weitere und tiefere Forschung erforderlich.“
Wie könnte ein Virus das Darmmikrobiom beeinflussen?
„Das im menschlichen Darm lebende Bakterienökosystem ist seit mehr als einem Jahrzehnt Gegenstand intensiver Studien“, sagte Professor Willem van Schaik, der an der Universität Birmingham das menschliche Mikrobiom und antibiotikaresistente Bakterien erforscht.
„Während das Darmmikrobiom bei gesunden Personen weitgehend stabil ist, kann sich seine Zusammensetzung durch diätetische Eingriffe, den Kontakt mit Antibiotika und Krankheiten manchmal dramatisch ändern.“
In diesem Wissen kontrollierten die Autoren der Studie Faktoren wie die Behandlung mit Antibiotika und das Alter. „Nach Berücksichtigung [dieser Faktoren] ist die Anzahl von zwei Arten von Bakterien geringer – Faecalibacterium prausnitzii und Bifidobacterium bifidum – waren immer noch signifikant mit schwereren COVID-19-Symptomen verbunden", sagte Ng.
„Wir möchten betonen, dass die Studie nicht in der Lage ist zu unterscheiden, ob Veränderungen auf das Virus selbst oder auf die Kombination von Faktoren zurückzuführen sind.“
Wie könnte die Verbindung zwischen Darm und Coronavirus zu einer langen COVID führen?
Das Team ist der Ansicht, dass das in ihrer Studie beobachtete anhaltende Ungleichgewicht des Mikrobioms zu langen COVID-Symptomen beitragen könnte, die bei einigen Menschen auftreten, nachdem sie sich von einer Infektion mit SARS-CoV-2 erholt haben. „Wir spekulieren, dass das Fehlen dieser nützlichen Spezies nach der viralen Clearance zu multisystemischen Entzündungssyndromen beitragen könnte“, sagte Ng.
„Es ist eine vernünftige Hypothese, dass eine abnormale Population von Mikroorganismen im Darm zu autoinflammatorischen und Autoimmunerkrankungen beitragen könnte, die während der Infektion auftreten oder später während einer langen COVID auftreten“, sagte Prof. Graham Rook, emeritierter Professor für medizinische Mikrobiologie am University College London.
Rook weist jedoch darauf hin, dass alle Variationen in der Zusammensetzung des Darmmikrobioms sekundär zur Krankheit sein könnten. „[Es könnte sogar sein], dass der psychische Stress, der durch einen Krankenhausaufenthalt wegen COVID-19 verursacht wird, zu Veränderungen der Mikrobiota führen wird“, sagte Rook.
„Meine Vermutung ist, dass sich die Hypothese als richtig erweisen wird und dass sie sich als einer der Gründe für die unverhältnismäßige Anfälligkeit von Personen mit niedrigem sozioökonomischem Status erweisen wird, die aus zahlreichen Gründen, insbesondere wegen schlechter Ernährung, eine suboptimale Mikrobiota haben.“
Was könnte dies für die Behandlung von COVID-19 bedeuten?
„Es wäre aufregend, wenn die Übertragung von Mikrobiota von geeigneten Spendern zur Behandlung von langem COVID verwendet werden könnte, aber es werden definitivere Studien benötigt“, sagte Rook.
Genau das wollen Ng und ihr Team als nächstes untersuchen. „[Wir] untersuchen jetzt, ob das Ersetzen dieser scheinbar nützlichen Bakterien die Reaktion einer Person auf eine SARS-CoV-2-Infektion verbessern und möglicherweise ihre Genesungszeit verkürzen könnte“, sagte Ng.
„Wir führen auch klinische Studien durch, um die Wirksamkeit einer oralen Mikrobiom-Immunitätsformel bei der Verringerung des Schweregrads und der Verhinderung anhaltender Symptome zu bestimmen. Unsere anderen Zielgruppen sind Personen mit hohem Risiko, wie Menschen mit chronischen Krankheiten, da sie bei einer Infektion ein schlechteres Ergebnis zu haben scheinen. "
Die Ergebnisse haben auch Potenzial für die weitere Erforschung von Coronavirus-Impfstoffen. „Wir werden auch Studien durchführen, um festzustellen, wie Veränderungen in der Darmmikrobiota die Impfantwort beeinflussen würden“, sagte Ng.