CORONA-INFEKTION VERÄNDERT BLUTZELLEN

Auch wenn eine Corona-Infektion überstanden ist: Manche Patienten kämpfen noch ein halbes Jahr oder länger nach der akuten Erkrankung mit Atemnot, Müdigkeit und Kopfschmerzen. Bisher ist das Post-COVID-19-Syndrom oder Long COVID noch nicht richtig verstanden. Sicher ist nur, dass im Zuge von COVID-19 oftmals die Blutzirkulation beeinträchtigt ist. Es kann so zu gefährlichen Gefäßverschlüssen kommen und der Sauerstofftransport im Blut funktioniert nur eingeschränkt.

Da dies alles Phänomene sind, bei denen die Blutzellen und ihre physikalischen Eigenschaften eine Schlüsselrolle spielen, wurden die mechanischen Zustände von roten und weißen Blutkörperchen während und nach einer Infektion untersucht. Übernommen hat das ein Team von Wissenschaftlern um Markéta Kubánková, Jochen Guck und Martin Kräter vom Max-Planck-Zentrum für Physik und Medizin, dem Max-Planck-Institut für die Physik des Lichts (MPL), der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg sowie dem Deutschen Zentrum für Immuntherapie. Professor Guck, derzeit geschäftsführender Direktor des MPL, berichtet:

„Dabei haben wir deutliche und langanhaltende Veränderungen der Zellen messen können     – sowohl während einer akuten Infektion und auch noch danach.“ 

Um die Blutzellen zu analysieren, nutzten sie ein selbst entwickeltes Verfahren – und zwar die Echtzeit-Verformungszytometrie (real-time deformability cytometry, RT-DC). Bei dieser Methode müssen die Blutzellen durch einen engen Kanal, wodurch die Leukozyten (weiße Blutkörperchen) und Erythrozyten (rote Blutkörperchen) gestreckt werden. Eine Hochgeschwindigkeitskamera fotografiert jede einzelne Blutzelle durch ein Mikroskop. Eine spezielle Software ermittelt dann, um welche Zelltypen es sich handelt, wie groß und wie stark verformt sie sind. Dabei können bis zu 1000 Blutkörperchen pro Sekunde analysiert werden. Die Biophysiker konnten so mehr als vier Millionen Blutzellen von 17 akut an COVID-19 erkrankten Patienten, von 14 Genesenen und 24 Gesunden als Vergleichsgruppe untersuchen.

Rote Blutkörperchen bei Corona-Patienten
Die Größe und Verformbarkeit der roten Blutkörperchen von Erkrankten schwankte stärker als die von Gesunden. Das deutet auf eine Schädigung dieser Zellen hin, was wiederum das erhöhte Risiko von Gefäßverschlüssen und Embolien der Lunge erklären könnte. Zudem kann dadurch auch die Sauerstoffversorgung bei Infizierten beeinträchtigt sein. Lymphozyten (Abwehrzellen, die zu den weißen Blutkörperchen zählen) waren bei Corona-Patienten deutlich weicher, was auf eine starke Immunreaktion hinweisen kann. Auch Neutrophile Granulozyten (verantwortlich für die angeborene Immunabwehr) blieben sieben Monate nach der akuten Infektion drastisch verändert. 

Laut Markéta Kubánková, Erstautorin des Forschungsartikels, hat die Echtzeit-Verformungszytometrie das Potenzial dazu, routinemäßig bei der Diagnose von COVID-19 eingesetzt zu werden. Es könnte sogar als Frühwarnsystem vor künftigen Pandemien durch noch unbekannte Viren dienen.

Quelle: Informationsdienst Wissenschaft