Eine Mitte April 2022 veröffentlichte Laborstudie legt nahe, dass CF tatsächlich vor schweren Verläufen eine Schutzwirkung zu besitzen scheint. Eine umfassende wissenschaftliche These mit einigen untermauernden Versuchen hierfür wird ebenfalls vorgestellt. Es zeigte sich auch, dass wirksame CFTR-Modulatortherapien auch die Virusreplikation wieder etwas fördern – was einen Hinweis auf die Richtigkeit dieser wissenschaftlichen These hindeutet.
Wir würden dennoch gerade CF-Betroffenen mit bereits stark eingeschränkter Lungenfunktion raten, weiterhin alle Schutzmaßnahmen wie Impfungen und Eigenschutz beizubehalten. Masken, besonders mit dem FFP2-Merkmal, schützen zudem auch vor anderen Virusinfektionen wie Influenza (Grippe) und allgemeinen Erkältungsinfektionen. Beim Krankenhausbesuch sind sie geradezu unverzichtbar, weil im dortigen Umfeld eine Vielzahl potentiell schwer behandelbarer Keime zu finden sind.
Kommen wir zur Übersetzung des Artikel des amerikanischen CF-Online-Magazins CysticFibrosisNewsToday zum Thema…
Quelle / Übersetzung ohne Gewähr
CFTR-Proteindefekte scheinen vor schwerem COVID-19 zu schützen
Probleme mit dem CFTR-Protein – das Mukoviszidose (CF) verursacht – schränken die Replikation und Ausbreitung von SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht, in Zellen der Atemwege der Lunge ein, und schützen so die Patienten, so eine Studie.
Zellen, denen das CFTR-Gen fehlt, das für dieses Protein verantwortlich ist, wiesen auch eine geringere Expression bzw. Aktivität eines Proteins namens ACE-2 auf, das vom Virus zum Eindringen in die Zellen verwendet wird.
„Menschen mit Mukoviszidose sollten aufgrund der häufigen krankheitsbedingten Lungeninfektionen mit einem hohen Risiko für die Entwicklung schwerer COVID-19-Symptome rechnen“, schreiben die italienischen Forschenden. „Jüngste Studien haben jedoch darauf hingewiesen, dass … die klinischen Auswirkungen einer SARS-CoV-2-Infektion geringer sind, mit milden Verläufen der Viruserkrankung und ohne … Einweisung auf eine Intensivstation.“
Diese „verblüffende Beobachtung“ führte zu der Studie CFTR Modulation Reduces SARS-CoV-2 Infection in Human Bronchial Epithelial Cells, die in der Zeitschrift Cells veröffentlicht wurde.
Mukoviszidose wird durch Mutationen im CFTR-Gen verursacht, die die Produktion eines einem Tor ähnelnden Proteins, auch CFTR genannt, beeinträchtigen oder verhindern, welches den Fluss von Wasser und Salzen in und aus den Zellen reguliert. Diese Mutationen führen dazu, dass sich in verschiedenen Organen, darunter auch in der Lunge, zäher Schleim ablagert – ein ideales Umfeld für Bakterien.
Die daraus resultierenden Entzündungen und chronischen Infektionen „sind die Hauptursachen für die Krankheits- und Sterblichkeitsrate bei Mukoviszidose“, so die Wissenschaftler.
Ein Team der Universität Verona untersuchte, wie sich Veränderungen des CFTR-Proteins bei CF-Betroffenen auf die Fähigkeit des SARS-CoV-2-Virus auswirken können, in die Zellen der Atemwege einzudringen und sich dort zu vermehren.
Um zu verstehen, wie das CFTR-Protein das SARS-CoV-2-Virus beeinflussen könnte, führten die Wissenschaftler Tests mit menschlichen Bronchialepithelzellen durch, die die Atemwege auskleiden und die Luft in die Lunge leiten. Einige dieser Epithelzellen hatten ein normales oder CFTR-Protein vom Wildtyp (WT), während andere von der F508del-Mutation betroffen waren, der häufigsten CF-verursachenden Veränderung.
Die Zellen wurden mit SARS-CoV-2 infiziert, und die Viruslast wurde bis zu 72 Stunden nach der Infektion analysiert.
Die F508del-CTFR-Zellen wiesen eine geringere Viruslast auf als Wildtyp-Zellen und zeigten einen „zeitabhängigen Trend“, berichten die Forschenden. Insbesondere wurden F508del-CTFR-Zellen langsamer von COVID infiziert als WT-Zellen, wobei der Höhepunkt der Infektion nach 48 Stunden und nicht nach 24 Stunden erreicht wurde.
Diese Ergebnisse wurden später mit MucilAir, einem Zellmodell des menschlichen Lungenepithels, bestätigt und blieben auch bestehen, als das Team die Versuche mit einem anderen SARS-CoV-2-Virusstamm wiederholte.
Da das Virus hauptsächlich durch Interaktion mit dem Zelloberflächenprotein Angiotensin-Converting Enzyme 2 (ACE-2) in die Zellen eindringt, suchten die Wissenschaftler nach Unterschieden im ACE-2-Spiegel zwischen WT- und Zellen mit mutiertem Protein. Sie fanden heraus, dass WT-Zellen im Vergleich zu F508del-CTFR-Zellen eine erhöhte Expression von ACE-2-Messenger-RNA (mRNA) aufwiesen, d. h. des Moleküls, das aus der DNA gebildet wird und als Vorlage für die Proteinproduktion dient, insbesondere 72 Stunden nach der Infektion.
Auch die Verteilung des ACE-2-Proteins unterschied sich zwischen diesen Zellen. In WT-Zellen befand sich dieses Protein an der Membran, während es im Körper von F508del-CTFR-Zellen „unterschiedlich verteilt“ war.
Anschließend testeten die Forschenden die Fähigkeit des Virus, Zellen zu infizieren, denen das CFTR-Gen und damit auch das CFTR-Protein vollständig fehlt. In Übereinstimmung mit früheren F508del-Ergebnissen wirkte sich das Fehlen des Proteins im Vergleich zu WT-Zellen stärker auf die virale Replikation aus und ging mit einer deutlichen Verringerung des ACE-2-Proteinspiegels einher.
Da das CFTR-Protein den Chloridfluss in und aus den Zellen reguliert, fragten sich die Forschenden, ob die Funktion des Proteins die Viruslast stärker beeinflusst als die CFTR-Spiegel.
Um dies zu prüfen, inkubierten sie WT-Zellen, die ein funktionierendes CFTR exprimieren, mit einem selektiven Inhibitor der Kanalfunktion des Proteins, der in einer Phase-2-Studie zur Behandlung von Durchfallerkrankungen getestet worden war.
Im Vergleich zu WT-Zellen, die diesen Blocker nicht erhielten, zeigten die Zellen, die ihn erhielten, 72 Stunden nach der Infektion einen deutlichen Rückgang der Viruslast.
Dieser Rückgang der Viruslast bei den mit dem Inhibitor behandelten Zellen blieb auch signifikant, wenn man sie mit der Last verglich, die bei Zellen beobachtet wurde, deren Protein durch F508del-Mutationen beeinträchtigt war, schreiben die Forschenden.
In einem abschließenden Experiment stellte das Team die CFTR-Funktion teilweise wieder her, indem es WT- und F508del-CTFR-Zellen, die im MucilAir gezüchtet wurden, mit einer Kombination aus Elexacaftor und Tezacaftor behandelte, die beide Teil der CFTR-Modulator-Kombinationstherapien von Vertex Pharmaceuticals sind.
Die Wiederherstellung der CFTR-Funktion in F508del-CTFR-Zellen führte zu einer stärkeren viralen Replikation als in unbehandelten Zellen, mit einem „besonders deutlichen“ Anstieg der Viruspartikel 48 Stunden nach der Infektion, schreiben die Forschenden.
„Unsere Studie liefert Beweise dafür, dass die CFTR-Expression/Funktion an der Regulierung der SARS-CoV-2-Replikation beteiligt ist“, schlussfolgerten sie, „und liefert damit neue Erkenntnisse über die Rolle von CFTR bei der SARS-CoV-2-Infektion und die Entwicklung therapeutischer Strategien für COVID-19.“
Die Mechanismen, die den Ergebnissen zugrunde liegen, müssen jedoch weiter untersucht werden, fügten sie hinzu.
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