SARS-CoV-2 - Neurologische Symptome nehmen weiter zu

Wissenschaftler der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) haben zusammen mit Wissenschaftler/innen aus Paris, Köln, Münster und Bonn, in einer jetzt veröffentlichten Studie gezeigt, dass ein Isolat des SARS-CoV-2-Virus einen dreidimensionalen Organoiden des menschlichen Gehirns befällt, nachdem der Organoid dem Virus zwei Tage lange ausgesetzt war.

Das Forscherteam um Prof. Jay Gopalakrishnan, Institut für Humangenetik, und Prof. Dr. Heiner Schaal, Institut für Virologie, Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf (HHU) erläutert in der Originalarbeit, dass SARS-CoV-2 die Zellkörper von Nervenzellen der Hirnrinde befällt, nicht aber die neuronalen Stammzellen, wie es z.B. beim ZIKA Virus der Fall ist. Mit hochauflösender Bildgebung können die Autoren des Beitrags nach Exposition der Hirn-Organoide mit SARS-CoV-2 eine Misslokalisation des TAU Proteins vom Axon zum Soma (Nervenfaser zum Zellkörper) zeigen sowie eine Hyperphosphorylierung des TAU Proteins, was vermutlich zum Zelltod führt. TAU ist für die Stabilisierung der Nervenzellen wesentlich. Seine Fehlfunktion ist u.a. ein Kennzeichen der Alzheimer Krankheit. Zudem co-lokalisiert das Virus überraschenderweise mit dem krankheitsrelevanten TAU Protein, ein Indiz für frühe neuro-degenerative Effekte von SARS-CoV-2-positiven Nervenzellen. Die Studien liefern erste Einsichten in die Wirkung des Virus als ein neurotropisches Virus und zeigen zudem, dass Hirn-Organoiden als Modell für Erkrankungen des ZNS auch bei COVID-19 dienen können.

SARS-CoV-2

BU: SARS-CoV-2 Viren (grün) besiedeln neuronale Auswüchse im Hirn-Organoiden. © J. Gopalakrishnan

Das Laboratory for Centrosome and Cytoskeleton Biology des Instituts für Humangenetik, geleitet von Prof. Gopalakrishnan, entwickelt solche Hirn-Organoide, die man sich als „Mini-Hirn in der Petrischale“ vorstellen muss. Sie dienen als Modelle für die menschliche Hirnentwicklung, die Entwicklung von Tumoren und Entwicklungsstörungen.

Originalpublikation: SARS‐CoV‐2 targets neurons of 3D human brain organoids, EMBO J (2020)

Quelle: HHU, Düsseldorf: PI SARS-CoV-2 kann das Zentrale Nervensystem befallen

Redaktion: Susanne Dopheide

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