Wir dachten, es sei nur ein Atemwegsvirus
Herzinsuffizienz
Im April machte Susan Parson, MD, eine Bay Area Medical Examiner, eine überraschende Entdeckung. Fast zwei Monate lang hatten Beamte geglaubt, dass die ersten Menschen in den USA, die an COVID-19 starben, Ende Februar im Bundesstaat Washington an Atemstillstand gestorben waren. Zu dieser Zeit beschränkten die US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten die Tests auf Personen, die Atemwegssymptome hatten und kürzlich nach China gereist waren oder auf andere Weise dem Virus ausgesetzt waren. Diese Einschränkungen erwiesen sich jedoch als fehlgeleitet.Als Gerichtsmediziner für das kalifornische Santa Clara County hatte Parson eine routinemäßige Autopsie einer 57-jährigen Frau namens Patricia Dowd durchgeführt, die am 6. Februar plötzlich zu Hause gestorben war. In Dowds Geweben fand Parson die Ursache ihres Todes: SARS-CoV-2. Aber das Virus hatte Dowds Lungen nicht zerstört. Tatsächlich hatte sie nur eine leichte Lungenentzündung. Stattdessen hatte SARS-CoV-2 ihr Herz gebrochen.In der Zwischenzeit lernten Epidemiologen, dass bereits bestehende Herzerkrankungen und verwandte Erkrankungen das Risiko erhöhen, an COVID-19 zu leiden und zu sterben. „Wir finden, dass viele Patienten, die schwerere Formen der Krankheit haben, übergewichtig sind, sie sind Diabetiker, sie sind hypertensiv“, sagt Kardiologe Nisha Parikh, MD, ein UCSF Associate Professor, der sich auf Bevölkerungsgesundheitsforschung spezialisiert hat. Solche Risikofaktoren, sagt sie, sind ungewöhnlich. „Sie sind nicht diejenigen, die wirklich stand in früheren Epidemien.“Auch Kliniker sahen eine überraschende Anzahl von COVID–19-Patienten, die Herzprobleme entwickelten – Muskelschwäche, Entzündungen, Herzrhythmusstörungen und sogar Herzinfarkte. „Wir sind es nicht gewohnt, dass Atemwegsviren in so scheinbar hoher Zahl so schlimme Folgen für das Herz haben“, sagt der Kardiologe Gregory Marcus, MD, MAS ’08, Stiftungsprofessor für Vorhofflimmern an der UCSF. Viele Patienten, deren Herzen sich verhielten, hatten auch Lungenversagen. Aber andere hatten keine anderen Symptome oder, wie Dowd, nur milde.
Seit März hat Marcus eine der größten Community-Umfragen mit geleitet, um die Ausbreitung von SARS-CoV-2 und seine unzähligen Auswirkungen besser zu verstehen. Die Studie, genannt COVID-19 Citizen Science, hat bisher mehr als 27,000 Menschen eingeschrieben; Jeder mit einem Smartphone kann teilnehmen. Marcus plant, auch Daten von tragbaren Geräten zu sammeln, einschließlich Fitbits und Zio-Patches, die den Herzrhythmus drahtlos überwachen. „Es kann eine große Anzahl von Menschen geben, die ohne andere Symptome an kardiovaskulären Auswirkungen von COVID-19 leiden“, sagt Marcus. „Ich mache mir Sorgen, dass wir diese Fälle vermissen.“
Es liegt nahe, dass SARS-CoV-2 das Herz betrifft. Schließlich sind Herzzellen bündig mit ACE2-Rezeptoren, dem lebenswichtigen Eintrittsport des Virus. Und tatsächlich deuten Laborexperimente darauf hin, dass das Virus in kultivierte menschliche Herzzellen eindringen und sich dort replizieren kann, sagt Bruce Conklin, MD, Professor für Medizin und Experte für Herzkrankheitsgenetik an der UCSF und den Gladstone Institutes.
Aber Conklin glaubt nicht, dass SARS-CoV-2 notwendigerweise Herzzellen direkt tötet. Vielmehr stiehlt das Virus beim Kopieren Teile der genetischen Anweisungen, die den Herzzellen sagen, wie sie ihre Arbeit machen sollen. „Es schleppt weg und entführt Sachen, die notwendig sind, damit das Herz schlägt“, sagt er. Derzeit testet er diese Hypothese mit menschlichen Herzzellen, die in bechergroßen Gefäßen im Labor von Todd McDevitt, PhD, einem Bioingenieur an der UCSF und den Gladstone Institutes, gezüchtet wurden.Es ist jedoch auch möglich, dass das eigene Immunsystem einer infizierten Person den größten Teil des Schadens im Herzen verursacht, wie es in der Lunge zu tun scheint. „Das Herz wird wahrscheinlich von vielen anderen Viren infiziert, und sie haben keine tödliche Wirkung“, sagt Conklin. „Was macht dieses anders?“
Die meisten symptomatischen Fälle von COVID-19 sind mild.
Stranger things
Gegen Ende März, als sich San Francisco aufzuwärmen begann, bekam Sonia kalte Füße. Sie zog Wollsocken an und drehte ihre Heizung auf. Trotzdem fühlten sich ihre Füße gefroren an. Drei Tage später färbten sich ihre Sohlen fleckig lila. Rote Punkte erschienen auf ihren Zehen. Nachts juckten und brannten ihre kalten Füße. Gehen tut weh. Und sie war erschöpft und machte ein Nickerchen bei den Zoom-Meetings am Nachmittag. „Es war so bizarr“, sagt Sonia, eine Bewohnerin von San Francisco. Eine Woche später waren ihre Symptome verschwunden.“Ja, COVID“, schrieb Lindy Fox, MD, eine UCSF-Professorin für Dermatologie, und antwortete auf eine E-Mail, in der Sonias Fall beschrieben wurde. Sonia war nicht überrascht. Jeder, wie sie, der die Nachrichten über die Pandemie verfolgt hat, hat wahrscheinlich von „COVID-Zehen“ gehört, einem schmerzhaften oder juckenden Hautausschlag, der manchmal bei jungen Erwachsenen mit ansonsten leichten oder asymptomatischen Fällen von COVID-19 auftritt. „Es sieht aus wie das, was wir Pernio oder Frostbeulen nennen“, sagt Fox, „was ein ziemlich häufiges Phänomen ist, wenn jemand bei kaltem Wetter ausgeht – sie fangen an, lila oder rosa Beulen an ihren Fingern oder Zehen zu bekommen.“Viele Menschen mit Hautausschlägen wie Sonia testen nicht positiv auf COVID-19, sagt Fox, was einige Kliniker skeptisch gegenüber der Verbindung gemacht hat; Wenn Patienten beides haben, ist es nur ein Zufall, glauben sie. Aber Fox denkt nicht so. Zum einen „ist die Jahreszeit falsch“, sagt sie. „Pernio taucht normalerweise mitten im Winter auf.“ Noch überzeugender ist, dass Dermatologen auf der ganzen Welt „verrückte Zahlen von Anrufen darüber bekommen“, sagt Fox. „In den letzten drei Wochen hatte ich irgendwo zwischen 10 und 12 Patienten.
Normalerweise habe ich vier pro Jahr.“Und es sind nicht nur Dermatologen, die ihre Beobachtungen in die ständig wachsende Symptomliste von COVID-19 aufnehmen. Darm-Spezialisten finden, dass 20% bis 40% der Menschen mit der Krankheit Durchfall, Übelkeit oder Erbrechen vor anderen Symptomen erleben, sagt Gastroenterologe Michael Kattah, MD, PhD, ein UCSF Assistant Professor. Wenn Sie Viruspartikel schlucken, sagt er, besteht eine gute Chance, dass sie Zellen infizieren, die Ihren Magen, Dünndarm oder Dickdarm auskleiden. Wie in der Lunge und im Herzen sind diese Zellen mit anfälligen ACE2-Portalen übersät.Besonders beunruhigend, sagt Kattah, ist, wie lange das Virus im Darm zu bestehen scheint. Etwa 50% der Patienten mit COVID-19 haben Viruspartikel im Stuhl, oft wochenlang, nachdem ihre Nasenabstriche negativ getestet wurden, betont er. Laborstudien zeigen, dass diese Partikel oft noch am Leben sind und Zellen in einer Petrischale infizieren können. Ob fäkale Übertragung zwischen Menschen auftritt, ist jedoch eine offene Frage. Wenn die Antwort ja lautet, müssen Menschen, die sich von COVID-19 erholen, möglicherweise unter Quarantäne gestellt werden, auch wenn sie sich wohl fühlen, und der Rest von uns muss bei der Badezimmerhygiene genauso genau sein wie beim Händewaschen und Maskentragen.
Andere Spezialisten hissen ebenfalls Flaggen. Neurologen sind besorgt über Berichte über COVID-19-Patienten mit Kopfschmerzen, „Hirnnebel“, Verlust des Geruchssinns, Schwindel, Delirium und in seltenen Fällen Schlaganfall. Nephrologen sorgen sich um Nierenstress und -versagen. Hepatologen sorgen sich um Leberschäden. Augenärzte sorgen sich um rosa Auge. Kinderärzte, inzwischen, Sorgen Sie sich um ein eigenartiges COVID-bedingtes Entzündungssyndrom, das bei Kindern und jungen Erwachsenen auftritt.
Es gibt viel Rauch. Wir müssen herausfinden, woher das Feuer kommt.“
Die Ursachen für diese Effektkonstellation sind noch in der Forschung. Wenn Sie ein bestimmtes Symptom haben, liegt es daran, dass das Virus Ihre Zellen angreift? Weil Ihr Immunsystem überreagiert? Oder nur, weil du sehr krank bist? Bei jeder schweren Krankheit zum Beispiel müssen die Nieren besonders hart arbeiten, um Abfall zu filtern und Nährstoffe und Flüssigkeit zu kontrollieren. In ähnlicher Weise können kognitive Probleme durch erhöhte Blutgifte aufgrund gestresster Nieren oder durch Sauerstoffmangel aufgrund von Atemnot verursacht werden. „Es gibt viel Rauch“, sagt Michael Wilson, MD ’07, MAS ’16, der Rachleff Distinguished Professor am Weill Institute for Neurosciences der UCSF. „Wir müssen herausfinden, woher das Feuer kommt.“In letzter Zeit gab es Spekulationen, dass einige der scheinbar unterschiedlichen Symptome von COVID-19 auf Probleme im Blut zurückzuführen sein könnten. Blutgerinnsel treten beispielsweise in Fällen von COVID-19 häufig genug auf, damit Kliniker dies zur Kenntnis nehmen können. „Es gibt etwas Einzigartiges über das Gerinnungssystem bei diesen Patienten“, sagt Nephrologe Kathleen Liu, MD ’99, PhD ’97, MAS ’07, ein UCSF Professor für Medizin. Bei der Betreuung von COVID-19-Patienten an Dialysegeräten war sie überrascht, dass Blutgerinnsel die Dialyseschläuche mehr als gewöhnlich blockieren. Geronnene Röhrchen sind üblich, sagt sie, „aber das ist extrem.“Das kann daran liegen, dass SARS-CoV-2, wie immer mehr Beweise nahelegen, Zellen in den Wänden von Blutgefäßen infizieren kann, die helfen, den Blutfluss und die Gerinnung oder Gerinnung zu regulieren. Wenn dies zutrifft, könnte dieses Verhalten einige der seltsameren (und selteneren) Manifestationen des Virus erklären, wie Herzinfarkte, Schlaganfälle und sogar „COVID“.“
„Unser Gefäßsystem ist ein zusammenhängendes System“, sagt der Kardiologe Parikh. „So können Verletzungen in einem Bereich, wie Blutgefäße in der Lunge, Gerinnungskaskaden auslösen, die mehrere Organe betreffen.“ Einige dieser Probleme resultieren wahrscheinlich aus Entzündungen, die durch das Immunsystem ausgelöst werden, weist sie darauf hin, obwohl ein anderer Schuldiger das körpereigene RAAS oder Renin-Angiotensin-Aldosteron-System sein kann, ein Hormonsystem, das Blutdruck und Flüssigkeitshaushalt steuert. Da RAAS ACE2-Rezeptoren beinhaltet, vermutet Parikh, dass es gestört werden kann, wenn das Virus Zellen durch diese Rezeptoren infiziert und so Koagulation und andere nachgeschaltete Effekte auslöst. Ihr Labor untersucht dieses System nun bei COVID-19-Patienten, um besser zu verstehen, wie sich eine SARS-CoV-2-Infektion darauf auswirkt.
Unweigerlich können sich einige Beschwerden als rote Heringe herausstellen. Während einer Pandemie, wenn Menschen mit Infektionen in Krankenhäuser strömen, werden Kliniker auch einen Anstieg anderer Gesundheitsprobleme feststellen, einfach nach den Regeln der Statistik, betont S. Andrew Josephson, MD, der Francheschi-Mitchell-Professor, Vorsitzender der neurologischen Abteilung der UCSF und Mitglied des Weill Institute for Neurosciences. „Wenn die Prävalenz der Infektion hoch ist, ist fast jeder Zustand – ein gebrochenes Bein, wenn Sie so wollen – mit COVID-19 verbunden.“Als Kliniker wollen wir so schnell wie möglich Informationen für unsere medizinische Gemeinschaft und die Öffentlichkeit erhalten“, sagt Josephson, „aber wir müssen vorsichtig sein, nicht zu viel von einem kleinen Blip zu machen.“
Der lange Schwanz
Wie bei jeder Infektion variiert die Dauer eines COVID-19-Anfalls von Person zu Person. Wenn Sie krank genug sind, um eine Intensivstation zu benötigen, können Sie davon ausgehen, dass die Krankheit mindestens einige Wochen dauert. In einigen Fällen bleiben die Symptome monatelang bestehen. Bei einem typischen milderen Fall sollten Sie sich jedoch innerhalb weniger Wochen besser fühlen.
An diesem Punkt wird die wichtigste Frage in deinem Kopf sein: Bin ich immun? Es gibt jetzt mehr als ein Dutzend Antikörpertests auf dem Markt, aber die meisten sind laut UCSF Research unzuverlässig. Und selbst die besten Tests können Ihnen nicht sagen, ob Sie genug von den richtigen Antikörpern haben, um Sie vor einer erneuten Infektion zu schützen. „Es gibt viel Hoffnung und Überzeugung, dass wir einen Antikörpertest haben werden, der uns tatsächlich über die Immunität informiert, aber wir sind noch nicht ganz da“, sagt Chaz Langelier, MD, PhD, Assistenzprofessor für Medizin an der UCSF, der daran arbeitet, die Diagnosetools für COVID-19 zu verbessern.Was wir in der Zwischenzeit haben, sind viele Unbekannte: Wenn Sie gegen SARS-CoV-2 immun werden, wann und wie passiert das? Werden Sie Immunität von einem milden oder asymptomatischen Fall sowie von einem schweren Fall erhalten? Wie lange wird diese Immunität dauern?“Die Antworten werden enorme Auswirkungen auf soziale Distanzierung und Maskierung haben und die Wirtschaft wieder zum Laufen bringen“, sagt Michael Peluso, MD, ein klinischer Mitarbeiter, der vor drei Jahren an die UCSF kam, um HIV zu bekämpfen. Jetzt ist er Co-Leiter einer neuen Studie namens LIINC (Long-term Impact of Infection with Novel Coronavirus), die Menschen einschreibt, die mit SARS-CoV-2 infiziert wurden und ihnen zwei Jahre lang folgen werden. LIINC beleuchtet nicht nur Veränderungen der Immunität im Laufe der Zeit, sondern untersucht auch chronische Auswirkungen von Infektionen auf das Immunsystem, die Lunge, das Herz, das Gehirn, das Blut und andere Körperteile.“Ich hoffe, die Menschen werden sich erholen und die Immunität wird schützend und langlebig sein, und das wird das sein“, sagt Peluso.
Das hoffen wir alle. Wir hoffen, dass wir eine Infektion schnell besiegen können – oder, noch besser, das Virus vermeiden, bis es einen Impfstoff gibt. Wir hoffen, dass wir, wenn wir schwer krank werden, von den besten Anbietern betreut und von Menschen, die wir lieben, betreut werden. Die Realität ist, wie wir bereits wissen, komplizierter. Und selbst wenn COVID–19 unseren Körper nicht trifft, wird die Pandemie sicherlich Narben hinterlassen – auf unserer Psyche, unserem Lebensunterhalt, unseren Institutionen und unserer Gesundheit -, die wir erst zu ergründen beginnen. In Wahrheit wissen wir nicht, wie unsere Karten fallen werden, als Individuen oder als Volk. Nur die Zeit – und die Daten – werden es zeigen.