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Infektionsforschung

Welche Rolle spielt das Mikrobiom bei Covid-19?

Welchen Einfluss hat das Mikrobiom auf den Covid-19-Verlauf?

Aus einer Reihe von Tierstudien sei bekannt, dass die Darmmikrobiota den Schweregrad von Infektionskrankheiten wie etwa der Grippe beeinflussen und dass eine vorige Antibiotikatherapie den Verlauf einer Infektion verschlechtern könne, berichtete Kehrmann. Verschiedene mikrobielle Metabolite wie kurzkettige Fettsäuren und Desaminotyrosin scheinen hier eine Rolle zu spielen. Eine Supplementation der Substanzen verbesserte das Überleben in Tierversuchen.

Um zu testen, ob die Zusammensetzung der Mikroben im Darm auch einen Einfluss auf den Schweregrad bei Covid-19 hat, verglichen Kehrmann und seine Kollegen die Darmmikrobiota der knapp 80 SARS-CoV-2-positiven Patienten mit mildem Verlauf mit dem der fast 40 Infizierten mit schwerem und kritischem Verlauf. Bei schwer Erkrankten waren ausgeprägtere Entzündungsmarker im Blut zu erkennen, die Darmmikrobiota unterschied sich in den zwei Gruppen aber kaum. Nur die zwei Gattungen Faecalibakterium und Roseburia, beides wichtige Produzenten der kurzkettigen Fettsäure Butyrat, waren bei schwer Erkrankten unterrepräsentiert, so Kehrmann. Die Unterschiede seien aber nicht so deutlich, als dass sich die beiden Faktoren als Biomarker für einen schweren Verlauf eigneten.

Insgesamt passten die Ergebnisse in die bestehenden Konzepte der Zusammenhänge zwischen Infektion und Darmmikrobiom hinein, fasste Kehrmann zusammen. »Eine SARS-CoV-2-Infektion ist assoziiert mit ausgeprägter Dysbiose, die in Richtung proinflammatorische Signatur geht.« Bei den Schweregraden seien die Unterschiede im Darmmikrobiom dagegen gering ausgeprägt.

Das Mikrobiom im Nasen-Rachen-Raum

Die Rolle des Mikrobioms in Mund und Rachenraum, also an der Eintrittsstelle des Coronavirus, auf die Infektion stellte Dr. Christoph Stein-Thöringer vom Deutschen Krebsforschungszentrum (DKFZ) in Heidelberg vor. Spezielle Bakterien im Rachen und in den Atemwegen könnten generell virale Infektionen begünstigen und andersherum virale Infektionen dort die Mikrobiota so verändern, dass bakterielle Sekundärinfektionen erleichtert werden. In einer eigenen Untersuchung hat das Team um Stein-Thöringer untersucht, ob spezielle Zusammensetzungen der oropharyngealen Mikrobiota eine SARS-CoV-2-Infektion begünstigen und ob bestimmte Mikrobiota-Charakteristika als Biomarker für schwere Verläufe dienen können.

Hierfür untersuchte das Team das oropharyngeale Mikrobiom via Abstrich von 74 gesunden Personen, 112 Patienten mit leichten Atemwegsinfekten (SARS-CoV-2-negativ) und 138 SARS-CoV-2-Infizierten. Zwischen Gesunden und Patienten mit milden Atemweginfektionen und mildem und mittelschwerem Covid-19 war in der Artenvielfalt kein Unterschied festzustellen. Allerdings unterschied sich die Komposition der Mikroben bei mittleren und schweren Covid-19-Verläufen von denen der anderen drei Gruppen. Bei Patienten, die wegen mittelschwerem oder schwerem Covid-19 hospitalisiert werden mussten, war sowohl eine Reduktion der Artenvielfalt als auch eine Dysbiose zu beobachten, berichtete Stein-Thöringer. Neben dem Schweregrad spielten eine Antibiotikagabe, eine künstliche Beatmung und der Probennahmezeitpunkt für die Varianz eine Rolle, so der Mediziner.

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