Wichtig: Wirkungsmechanismus von Corona (Covid-19) – nein, es ist nicht nur wie eine schlimme Erkältung!

Ok, ich habe lange überlegt, ob wir uns diesbezüglich äußern sollen…
Aber da zur Zeit in der Fachberatung dauernd angefragt wird, ob der Krankheitsverlauf einer Infektion mit Corona (COVID-19) wirklich schlimmer als eine schwere Erkältung ist - und was das Virus im Körper denn so macht:

Hier ein kurzes wissenschaftliches Statement zu den Effekten von Corona.

Vorab: Ich bin Biologe, aber kein Virologe, deshalb bin ich hier etwas außerhalb meiner normalen Expertise unterwegs. Alles ist nach bestem Wissen und Gewissen recherchiert, erhebt aber keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Ich habe versucht es so zu schreiben, dass es auch für Laien gut verständlich ist.

SARS-CoV-2 ist übrigens das Coronavirus, die Erkrankung die es auslöst heißt Covid-19. Aber das nur am Rande…

Besonderheiten von COVID-19 (Primärquelle: nationalgeographic.de, Link siehe unter Quellen)
Im Gegensatz zu Grippe- und Erkältungsviren können Coronaviren dafür sorgen, dass das Immunsystem verrückt spielt und dabei gleich mehrere Organe im Körper schädigt. Der aktuelle Virus ist in seiner schweren Verlaufsform keine Ausnahme.

Für die meisten Patienten beginnt COVID-19 in der Lunge, da das Virus ebenso wie die Grippe eine Atemwegserkrankung auslöst.


Die Krankheit verbreitet sich für gewöhnlich über eine Tröpfcheninfektion: Wenn eine infizierte Person niest oder hustet, verteilt sie kleine Tröpfchen mit dem Virus in ihrer Umgebung. Kommt eine gesunde Person damit in Kontakt, kann sie sich die Krankheit zuziehen. Der Coronavirus verursacht zunächst grippeähnliche Symptome: Betroffene könnten an Fieber und Husten leiden, der sich schließlich zu einer Lungenentzündung oder Schlimmerem entwickelt.

Die Infektion der Lunge erfolgt in wahrscheinlich 3 Schritten: zunächst vermehrt sich das Virus dort, dann ruft es eine starke Immunreaktion hervor und zerstört schließlich das Lungengewebe. Nur bei einem schweren Verlauf von COVID-19 kommt es zu allen 3 Phasen.

Phase 1
In den ersten Tagen der Infektion dringt das neue Coronavirus schnell in die Epithelzellen der Lunge vor. Von diesen Zellen gibt es zwei Arten: Schleim produzierende Becherzellen und Zellen mit kleinen Flimmerhärchen.
Der Schleim schützt das Lungengewebe vor Krankheitserregern und sorgt dafür, dass die Lunge nicht austrocknet. Die Flimmerhärchen schlagen in Wellenbewegungen in Richtung Rachenraum und transportieren so Pollen, Viren und andere Fremdstoffe aus der Lunge.

Ähnlich wie andere SARS-Viren infiziert SARS-CoV-2 wahrscheinlich zunächst primär die Flimmerhärchen und tötet diese ab. Die abgestorbenen Härchen hängen dann leblos in der Lunge, die sich zunehmend mit Flüssigkeit und Fremdstoffen füllt.

Phase 2
An dieser Stelle werden sowohl das Immunsystem als auch die zweite Infektionsphase aktiv. Durch die Präsenz eines Eindringlings reagiert der Körper nun und überschwemmt die Lunge mit Immunzellen, um die Viren zu vernichten und das Lungengewebe zu reparieren.
Wenn diese Reaktion richtig funktioniert, wird die Infektion auf die befallenen Stellen eingedämmt. Aber manchmal reagiert das Immunsystem über und vernichtet nicht nur die fremden Viren, sondern auch gesundes Gewebe.
Die überschießende Immunreaktion verursacht noch mehr Schaden. Zusätzliche tote Zellmaterie verstopft das Lungengewebe und die Lungenentzündung verschlimmert sich.

Phase 3
Während der dritten Phase weitet sich der Schaden in der Lunge aus und kann zu Atemversagen führen. Selbst, wenn Patienten überleben, tragen einige von ihnen dauerhafte Schäden an der Lunge davon. Laut der WHO frisst das SARS-Virus Löcher in die Lungenflügel, sodass sie „wie Honigwaben“ aussehen. Derartige Läsionen zeigen sich auch bei Patienten, die von dem neuen Coronavirus befallen sind.

Wahrscheinlich entstehen diese Löcher durch die Überreaktion des Immunsystems. Daraus bilden sich Narben, die das Lungengewebe schützen, aber auch versteifen. Wenn das eintritt, müssen Patienten oft künstlich beatmet werden. Derweil werden die Membranen zwischen den Lungenbläschen und den Blutgefäßen durch die Infektion durchlässiger. So können sich die Lungen mit Flüssigkeit füllen…
Die Sauerstoffaufnahme wird behindert, die Sauerstoffsättigung des Blutes sinkt. Ohne künstliche Beatmung würde der Patient in diesem Zustand ersticken. Außerdem können sich die Viren in dem überwässerten Milieu noch besser ausbreiten. Für schwer erkrankte Patienten bedeutet Covid-19 Lebensgefahr, weil es zu Lungenversagen, multiplem Organversagen oder einem septischen Schock kommt!

Natürlich sind das Extremfälle, bei Menschen mit gesundem und guten Immunsystem kommt es wahrscheinlich nicht so weit. Der Verlauf der Erkrankung mit dem Coronavirus ist abhängig vom Alter des Patienten und dessen weiteren Erkrankungen. So nimmt die Krankheit bei Kindern und Jugendlichen meist einen sehr leichten Verlauf, schwere Verläufe und Komplikationen werden nach WHO vor allem bei Menschen über 60 Jahren beobachtet.

 

Über alle Altersgruppen hinweg haben laut WHO etwa achtzig Prozent der Patienten, deren Covid-19-Erkrankung im Labor bestätigt wurde, eine „milde bis moderate“ Krankheit. 13,8 Prozent hätten eine „schwere“ Erkrankung, 6,1 Prozent seien „kritisch“. Die Todesrate in Deutschland liegt bisher bei 0,2% der Infektionen.


Herz-Kreislauf-Patienten sind besonders gefährdet!
Zu den Hauptrisikogruppen gehören auch Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Tatsächlich litten mehr als 75 % der in Italien verstorbenen Patienten an einer Hypertonie (Bluthochdruck). Das macht stutzig, da eine gut eingestellte Hypertonie eigentlich keinen bedeutsamen Risikofaktor für den Verlauf einer Virusinfektion darstellt.

Um das zu verstehen, müssen wir zunächst einmal den Mechanismus betrachten, über den Corona unsere Zellen befällt.

Sie alle kennen wahrscheinlich jemanden, der ACE-Hemmer als Herz-Kreislauf-Medikamente gegen erhöhten Blutdruck bekommt.
Das Angiotensin-konvertierende Enzym (kurz ACE) ist ein Enzym, das bei der Aufrechterhaltung des Blutdruckes sowie der Regelung des Wasser-Elektrolythaushaltes eine entscheidende Rolle spielt. Blockiert man nun dieses ACE-Enzym (wie es ACE-Hemmer tun), senkt man damit den Blutdruck.

Der „Gegenspieler“ von ACE ist ACE2 (Angiotensin-konvertierendes Enzym 2), das im Gegensatz zu ACE den Blutdruck nach unten reguliert, also blutdrucksenkend ist. ACE2 ist ein Transmembranprotein, es ist also in der Plasmamembran (der Hülle unserer Zellen) verankert. Der Großteil der Zellen, die ACE2 auf ihrer Oberfläche exprimieren (ausbilden), sitzt in im Lungen- und im Herzgewebe.


So weit, so gut…

Coronaviren des aktuellen Pandemie-Stammes (SARS-CoV-2) docken mit einem speziellen Protein an der Virenhülle (Spike-S-Protein) an ACE2 an und können es als „Eintrittspforte“ in die Zelle benutzen. Dafür nutzt es aus, dass unsere Zellen regelmäßig einen Teil ihrer Zellmembran abschnüren und ins Zellinnere transportieren. Dieser Prozess heißt Endozytose und ist ein ganz normaler Prozess des Zellstoffwechsels. Auf diese Weise regelt die Zelle z.B. wie viele oder welche Rezeptoren sie auf der Zelloberfläche hat. Außerdem werden auf diese Weise auch verschiedene Partikel oder Flüssigkeit aufgenommen.

Hat das Virus es mithilfe des „gekaperten“ ACE2 ins Zellinnere geschafft, nutzt es unsere zelleigenen Enzyme, um seine Hülle abzuwerfen. Das nun freie Erbgut des Virus führt zur Synthese (Produktion) neuer Virenbausteine - unsere Körperzelle beginnt, unfreiwillig Millionen neue Viren zu produzieren. Diese können nach der Zerstörung der befallenen Körperzelle die angrenzenden Nachbarzellen befallen…

Problem an der viralen Blockade von ACE2 (durch Andocken des Virus) ist, dass der blutdrucksenkende Mechanismus des Enzyms nicht mehr funktioniert und keine Gegenregulation zum blutdruckverstärkenden Effekt von ACE erfolgt. Folge: der Blutdruck steigt deutlich

Der erhöhte Blutdruck wiederum verursacht Lungendruck mit Überwässerung – es kommt zu Flüssigkeitsansammlungen in der Lunge und zu Entzündungen.
Durch die Flüssigkeit in der Lunge kommt es zu einem noch stärkeren Anstieg des Blutdrucks, der wiederum zu noch mehr entzündlicher Flüssigkeit im Lungengewebe führt. Ein fataler Teufelskreis entsteht!

Der Grund, warum Menschen mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen potentiell empfindlicher für das Virus sind, liegt wahrscheinlich u.a. an zwei dabei häufig eingesetzten Medikamentengruppen: ACE-Hemmer und Sartane.

Beide führen zu einer verstärkten Ausbildung von ACE2. Entsprechend gibt es für das Virus hypothetisch mehr „Tore“, um in die Zelle zu gelangen und die Infektion kann potentiell schwerer verlaufen.
Das ist allerdings bisher lediglich eine Hypothese.

Da neben der Lunge vor allem im Herzgewebe ACE2 ausgebildet wird, ist auch das Herz ein besonders gefährdetes Ziel – denn das Virus findet im Herzgewebe mehr Zugänge zum Zellinneren und kann die Zellen leichter infizieren. Dafür spricht auch, dass einige Coronainfizierte ihren Arzt wegen Herzproblemen aufsuchten und nicht wegen der typischen Lungenproblematik. So kam es bei etwa 10 % der chinesischen Coranatoten, welche vorher keinerlei Herz-Kreislauf-Problematiken hatten, im Rahmen der Erkrankung zu massiven Herzschäden einschließlich Herzstillstand!

Ein weiteres Problem: Die extrem lange Inkubationszeit des Virus
Die Inkubationszeit kann laut Informationen des Robert Koch-Instituts (RKI) bis zu 14 Tage betragen. Darüber hinaus gibt es Berichte chinesischer Forscher, welche die mögliche Inkubationszeit auf bis zu 24 Tage ausdehnen. Eine Ansteckung anderer Menschen während der Inkubationszeit ist trotz beschwerdefreien Gesundheitszustands möglich. Man kann also infiziert sein und sich selbst noch vollkommen fit fühlen, aber trotzdem schon seine Mitmenschen infizieren.

 

Entsprechend ist Corona getarnt und „unter dem Radar“ unterwegs und verbreitet sich, ohne anfangs überhaupt bemerkt zu werden…

Zum Vergleich: Die Inkubationszeit, beträgt bei der Grippe meist nur ein bis zwei Tage. Zwar ist man auch bei Grippe bereits in dieser Zeit ansteckend – aber es ist eben ein drastischer Unterschied, ob man 2 oder 20 Tage ohne es zu wissen die Menschen in seiner Umgebung potentiell infiziert! Natürlich gibt es auch bei Influenza einen asymptomatischen Verlauf, so dass einige potentiell „gesunde“ munter das Virus unter Ihren Mitmenschen verbreiten….

Auch, wenn Ihr Immunsystem mit Corona fertig würde – die extreme Streuwirkung, die der Virus durch seine lange Inkubationszeit und der gleichzeitig schon vorhandenen Infektiösität hat, ist es was Corona momentan so gefährlich macht! Denn so bringen Menschen mit fittem Immunsystem, bei denen der Krankheitsverlauf meistens leicht verläuft, das Virus zu Menschen, für die das Virus eine tödliche Bedrohung darstellt…

Tests auf die Viruslast im Blut bei einzelnen Patienten legen sogar den Verdacht nahe, dass manche Patienten auch während der Ausheilung bei klinischer Besserung weiterhin vorübergehend infektiös sein können!

Sind die momentanen Maßnahmen wirklich notwendig?
Auch wenn sie nerven – die momentanen Isolationsmaßnahmen sind tatsächlich notwendig. Nicht unbedingt, weil das Virus für Sie als gesunde Personen tatsächlich so gefährlich ist, sondern weil die Rate der Neuinfektionen bei der momentanen Ausbreitungsgeschwindigkeit sehr schnell die Kapazität unserer Krankenhäuser sprengen würde.


Falls die Kapazitätsgrenze erreicht würde, sähen wir uns mit der moralisch schwierigen Frage konfrontiert, wer den raren Platz auf der Intensivstation und die notwendige medizinische Hilfe erhält.

Dann würden tatsächlich Sätze notwendig wie:
„tut uns leid, Ihre Mutter ist 80 Jahre alt und hat eine ganze Palette von Erkrankungen (Multimorbidität), die ihr Überleben recht unwahrscheinlich machen. Wir geben das Bett lieber dem 50-jährigen Diabetiker. Der hat zwar auch einen schweren Krankheitsverlauf, aber eine höhere Übelebenswahrscheinlichkeit. Bitte nehmen Sie Ihre Mutter wieder mit, wir können leider nichts für sie tun.“

Hochrechnungen gehen davon aus, dass COVID-19 ohne entsprechende Eindämmung bis zu 60 % der Weltbevölkerung infizieren könnte. Selbst wenn global wie in Deutschland „nur“ 0,2 % der Infizierten versterben würden, wären immer noch etwa 160 Millionen Tote…

Wie es auch bei uns im Extremfall werden könnte, beschreiben italienische Ärzte recht anschaulich in einem Artikel: „Die Lombardei ist eine der reichsten und engbesiedeltsten Regionen in Europa, und momentan wohl auch die am stärksten betroffene“, schreiben sie. „Unser Krankenhaus ist hoch-kontaminiert und die Lage ist schon lange gekippt, 300 von den 900 Betten sind von COVID-19-Patienten belegt, 70 % unserer ICU-Betten sind für kritische Corona-Patienten reserviert, welche eine realistische Chance haben, zu überleben.“ Weiterhin beschreiben sie, dass sie ihren normalen Standard schon längst nicht mehr aufrecht erhalten können, Wartezeiten unzumutbar lang seien, und sie den sterbenden Patienten nicht einmal mehr eine Palliativ-Behandlung ermöglichen könnten!“

Inwieweit der Schutz der gesundheitlich Schwächeren in der Gesellschaft die momentanen Einschnitte in jedermanns Leben rechtfertigt, kann ich Ihnen nicht beantworten. Das ist eine moralische Frage, die Sie für sich selbst mit sich selbst klären müssen…

Viele Grüße & bleiben Sie gesund!
- Sebastian Steffens (Biologe & Ökotoxikologe)

PS – falls Sie sich für die Effekte auf die Neuinfektionsraten mit - und ohne Isolation interessieren, so empfehle ich Ihnen diesen Beitrag von Quarks:
https://www.quarks.de/gesellschaft/wissenschaft/darum-ist-die-corona-pandemie-nicht-in-wenigen-wochen-vorbei/?fbclid=IwAR0Y9h5cCBIRfSqiHkuurX4kQP64lOK2xQomGuwrjvg-w8gbzGbl7mG61v4

 

Quellen u.a.:

https://www.nationalgeographic.de/wissenschaft/2020/02/coronavirus-infektion-was-geschieht-im-koerper

https://www.spiegel.de/wissenschaft/medizin/coronavirus-warum-ist-die-todesrate-in-deutschland-niedriger-als-in-anderen-laendern-a-2bb61605-c72d-41b3-8d75-a51c3ee2e5fd

https://www.doccheck.com/de/detail/articles/26139-pandemie-brauchen-wir-mobile-kliniken?utm_source=DC-Newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=DocCheck-News&utm_content=asset&utm_term=article&sc_src=email_301330&sc_lid=18293583&sc_uid=Pk9tKYjkHw&sc_llid=183589&sc_customer=f1f8d2cb186bc7d683b45302c9f74230

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1287568/

https://www.fr.de/wissen/coronavirus-sars-cov-2-covid-19-symptome-corona-schutz-inkubationszeit-13502988.html

https://www.nature.com/articles/s41569-020-0360-5.pdf?draft=collection

https://www.spiegel.de/wissenschaft/medizin/coronavirus-warum-verlaufen-einige-infektionen-ohne-symptome-und-andere-toedlich-a-1de5d894-5672-43ff-a78b-bb3e6e402ed5

https://www.lungenaerzte-im-netz.de/krankheiten/grippe/erste-anzeichen-krankheitsbild/

https://www.doccheck.com/de/detail/articles/26117-covid-19-muessen-wir-bei-ace-hemmern-genauer-hinschauen?utm_source=DC-Newsletter&utm_medium=email&utm_campaign=DocCheck-News&utm_content=asset&utm_term=article&sc_src=email_299895&sc_lid=18186724&sc_uid=Pk9tKYjkHw&sc_llid=1333&sc_customer=f1f8d2cb186bc7d683b45302c9f74230

https://www.vrt.be/vrtnws/de/2020/03/17/notarzt-ueber-corona-wir-sehen-dreissigjaehrige-menschen-ohne/

https://sonnenallianz.spitzen-praevention.com/2020/03/13/vitamin-d-schuetzt-vor-coronavirus/?fbclid=IwAR3C0HVkhybJlP1psylUPbLF5-ZLfELR9R1zAo--ZPULAZF8Zul3deoh2VY

https://de.wikipedia.org/wiki/Angiotensin-konvertierendes_Enzym

https://de.wikipedia.org/wiki/Angiotensin-konvertierendes_Enzym_2

https://de.wikipedia.org/wiki/Endozytose

https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Endocytosis_types_de.png

https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Endocytic_pathway_of_animal_cells_showing_EGF_receptors,_transferrin_receptors_and_mannose-6-phosphate_receptors.jpg

https://de.wikipedia.org/wiki/Renin-Angiotensin-Aldosteron-System

https://de.wikipedia.org/wiki/SARS-CoV-2

https://de.wikipedia.org/wiki/COVID-19

https://de.wikipedia.org/wiki/Transmembranprotein

https://de.wikipedia.org/wiki/Schweres_Akutes_Atemwegssyndrom

https://de.wikipedia.org/wiki/SARS-assoziiertes_Coronavirus

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