DE: Erst COVID, dann Diabetes? Ulmer Studie zeigt, dass SARS-CoV-2 auch die Bauchspeicheldrüse infiziert

Universität Ulm

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SARS-CoV-2 infiziert mehrere Organe. Schwere Verläufe von COVID-19 betreffen nicht nur die Atemwege, den Verdauungstrakt sowie das Herz-Kreislauf- und Nervensystem, sondern auch den Glukosestoffwechsel. Forscher des Universitätsklinikums Ulm haben nun herausgefunden, dass SARS-CoV-2 die insulinproduzierenden Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse in schweren Krankheitsverläufen infiziert. Dies könnte das Auftreten von diabetesähnlichen Symptomen bei COVID-19-Patienten und die Beeinträchtigung des Glukosestoffwechsels bei Diabetikern mit COVID-19 erklären. Die Ergebnisse wurden in der hochrangigen Zeitschrift Nature Metabolism veröffentlicht.

Bei COVID-19-Patienten wurde häufig eine „Dysregulation des Blutzuckerspiegels beobachtet“, erklärt Professor Martin Wagner, Oberarzt und Leiter der Endokrinologie in der Abteilung für Innere Medizin 1 am Universitätsklinikum Ulm. In schweren Krankheitsverläufen werden häufiger Symptome beobachtet, die typischerweise bei Typ-1-Diabetes mellitus auftreten, der durch Insulinmangel verursacht wird. Die Symptome reichen von schwerer Hyperglykämie – hohen Blutzuckerspiegeln – bis zu einem erhöhten Säuregehalt des Blutes, der sogenannten Ketoazidose. „Aktuelle Studien berichten über Exazerbationen bekannten Diabetes mellitus bei Infektionen, aber auch über Fälle von neu auftretendem Diabetes nach COVID-19“, sagte Heisenberg-Professor Alexander Kleger, einer der Leiter der Studie, an dessen Forschungsgruppe intensiv gearbeitet wird Pankreaserkrankungen.

Die Ulmer Studie, ein Gemeinschaftsprojekt der Abteilung für Innere Medizin 1, des Instituts für Molekulare Virologie und des Instituts für Pathologie, untersuchte, wie diese typischen Diabetes-Symptome bei COVID-19-Patienten auftreten können.

Die Wissenschaftler setzten Pankreasgewebe SARS-CoV-2 aus und stellten fest, dass die Langerhans-Inseln mit dem Coronavirus infiziert werden können. Diese kleinen, kugelförmig angeordneten Strukturen beherbergen insulinproduzierende Beta-Zellen. „Diese Beta-Zellen exprimieren bestimmte Proteinmoleküle, virale Eintrittsproteine, ohne die SARS-CoV-2 die Zellen nicht infizieren kann. Die menschlichen Proteine ​​TMPRSS2 und ACE2 sind sozusagen das Schloss, das Coronaviren mit ihrem Schlüssel-Spike-Protein öffnen, um in die Zellen einzudringen. Die viralen Komponenten werden dann repliziert, wobei zahlreiche neue infektiöse Viruspartikel freigesetzt werden. Genau das haben wir auf den Langerhans-Inseln beobachtet “, erklärt Professor Jan Münch, Leiter der Studie am Institut für Molekulare Virologie. Mit ihren Experimenten konnten die Wissenschaftler auch zeigen, dass infiziertes insulinproduzierendes Gewebe entscheidende Veränderungen in Form und Funktion erfährt. „Wir haben festgestellt, dass die Anzahl der Insulinkörnchen, in denen die Beta-Zellen Insulin speichern, reduziert wurde. Kein Wunder also, dass in diesen Fällen die Sekretion dieses lebenswichtigen Hormons, das den Blutzuckerspiegel reguliert, gestört war “, betonen Dr. Janis Müller und Dr. Sandra Heller, die beide ebenfalls maßgeblich an der Studie beteiligt waren.

Ein weiterer aufschlussreicher Befund bei Autopsien an verstorbenen COVID-19-Patienten in enger Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Heidelberg ergab eine SARS-CoV-2-Infektion der Bauchspeicheldrüse. „Es ist bemerkenswert, dass virale Proteine, auch wenn sie nicht mehr in der Lunge beobachtet wurden, in der Bauchspeicheldrüse nachgewiesen werden konnten, und dies unabhängig von der Dauer der Krankheit“, sagt Professor Thomas Barth, der an der Erkrankung beteiligt war Studium als Pathologe am Universitätsklinikum Ulm. Dies weist möglicherweise darauf hin, dass das neuartige Coronavirus nicht nur andere Organe als die Lunge infiziert, sondern dass diese Infektionen häufiger und anhaltender sind als bisher angenommen.

Eine Entzündung der Bauchspeicheldrüse tritt auch bei COVID-19 auf
Die Bauchspeicheldrüse produziert nicht nur das Hormon Insulin, sondern setzt auch Verdauungssäfte im Zwölffingerdarm frei, die Fette, Kohlenhydrate und Proteine ​​aus der Nahrung abbauen. Die Untersuchungen des Forscherteams während der Studie haben nun auch gezeigt, dass das Pankreasgewebe, das diese Verdauungsenzyme produziert, auch mit Coronaviren infiziert war. Die Relevanz dieses Befundes für das klinische Fortschreiten der Krankheit ist noch unklar. „Bisher ist bekannt, dass in aktiven COVID-19-Fällen eine Entzündung der Bauchspeicheldrüse auftritt“, erklärt Professor Kleger, Leiter der Ambulanz für Bauchspeicheldrüse am Universitätsklinikum Ulm.

Eine weitere ungelöste Frage ist, ob die akute Beeinträchtigung der Insulinproduktion bei COVID-19-Patienten langfristig zu Diabetes führen kann. „Auch hier brauchen wir definitiv weitere Studien“, ist das Forschungsteam überzeugt.

Neben den Pankreas-Spezialisten, Virologen und Pathologen der Universität Ulm; An dem groß angelegten Forschungsprojekt waren auch Physiologen, Mikrobiologen und Elektronenmikroskopiker der Universität Ulm sowie andere Wissenschaftler aus dem In- und Ausland beteiligt. Die Finanzierung der Studie erfolgte durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (Schwerpunktfinanzierung COVID-19), die Europäische Union (EU-Horizont 2020 „Fight-nCoV“), die Bundesregierung, die Landesregierung und andere Förderorganisationen und Stiftungen.

Original publication:

SARS-CoV-2 infects and replicates in cells of the human endocrine and exocrine pancreas
Janis A. Müller et al. in: Nature Metabolism (https://www.nature.com/articles/s42255-021-00347-1) doi 10.1038/s42255-021-00347-1

Markus Golla
Über Markus Golla 8791 Artikel
Studiengangsleiter "GuK" IMC FH Krems, Diplomierter Gesundheits- und Krankenpfleger, Pflegewissenschaft BScN (Umit/Wien), Pflegewissenschaft MScN (Umit/Hall), Kommunikationstrainer & Incentives-Experte, Lehrer für Gesundheit- und Krankenpflege (Studium Umit/Wien)

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