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Wissenschaft

Erhöhen Virusinfektionen das Risiko für neurodegenerative Erkrankungen?

2023-01-20 17:25:06
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Quelle: Science Media Center Deutschland

Personen, die bestimmte Virusinfektionen durchmachen, weisen bis zu 15 Jahre nach der Infektion ein erhöhtes Risiko für neurodegenerative Erkrankungen auf, wie das Science Media Center Deutschland ausführt.

Zu diesem Schluss kommen Forschende anhand einer Datenanalyse von zwei Biodatenbanken aus Finnland und dem Vereinigten Königreich. Die Ergebnisse dieser Korrelationsstudie wurden im Fachjournal „Neuron“ veröffentlicht (siehe Primärquelle).Anhand der finnischen Biodatenbank FinnGen identifizierten die Forschenden zunächst 45 virale Expositionen, wie zum Beispiel eine Virus-induzierte Lungenentzündung oder Enzephalitis, die mit einem erhöhten Risiko für Alzheimer, Amyotrophe Lateralsklerose (ALS), Demenz, vaskuläre Demenz, Parkinson und Multiple Sklerose (MS) assoziiert waren.

22 dieser Assoziationen wurden anhand der britischen UK Biobank repliziert, darunter auch die erst kürzlich nachgewiesene Verbindung zwischen dem Epstein-Barr-Virus und Multipler Sklerose [I]. In dieser Studie ergaben sich die häufigsten Assoziationen für eine Demenz, beispielsweise mit viraler Enzephalitis, Influenza oder einer viralen Lungenentzündung.

Zudem konnten vier der fünf untersuchten neurodegenerativen Erkrankungen mit einer vorhergehenden schweren Infektion mit Influenzaviren mit und ohne eine einhergehende Lungenentzündung in Verbindung gebracht werden. Laut der Forschenden war das Risiko bei den meisten Paarungen innerhalb eines Jahres vor der Diagnose einer neurodegenerativen Erkrankung am höchsten, bei sechs Paaren wurden jedoch noch signifikante Assoziationen bis zu 15 Jahre vor der Diagnose gefunden.Die Autorinnen und Autoren der Studie weisen auf die zahlreichen Limitationen ihrer Analyse hin, wie etwa, dass ihre Auswertung zwar eine Korrelation, aber keine Kausalität erstellt oder dass der Studienzeitraum nicht über 15 Jahre hinausgeht.

Außerdem merken sie an, dass bereits bestehende, jedoch unbemerkte neurodegenerative Erkrankungen zu einer erhöhten Infektanfälligkeit führen könnten.Nichtsdestotrotz seien Virus-induzierte neurodegenerative Erkrankungen, wie etwa MS, die durch eine Epstein-Barr-Virusinfektion verursacht wird, bekannt und auch eine COVID-19-Infektion steht im Zusammenhang mit neurologischen Erkrankungen [II]. Die Verfügbarkeit zugelassener Impfstoffe wie zum Beispiel bei Influenza und Varizella-Zoster (Gürtelrose), könnte laut der Autorinnen und Autoren zur Prävention von Virus-induzierten neurodegenerativen Erkrankungen beitragen.„Die Autoren zeigen, dass in den Krankenakten von Personen mit neurodegenerativen Erkrankungen häufiger schwere Virusinfektionen dokumentiert seien als in Kontrollgruppen.

Für diese Studie spricht, dass diese Zusammenhänge in zwei unabhängigen Datenbanken nachweisbar sind. Ob dieser Zusammenhang kausaler Natur ist, das heißt, ob schwere Virusinfektionen die neurodegenerativen Erkrankungen maßgeblich ausgelöst haben, sei damit aber noch nicht bewiesen.

Es könnte beispielsweise auch sein, dass Personen, die dazu neigen, schwere Virusinfektionen durchzumachen, auch ein erhöhtes Risiko für neurodegenerative Erkrankungen haben.“„Bevor man jetzt zum Schutz vor neuredegenerativen Erkrankungen Impfungen empfiehlt, wäre es wichtig zu zeigen, dass die Impfungen in der Tat die Häufigkeit neurodegenerativer Erkrankungen reduzieren. Zusätzlich muss dann im Rahmen der Risiko-Nutzen-Analyse überprüft werden, wie viele Personen geimpft werden müssten, um einen Fall einer neurodegenerativen Erkrankung zu verhindern.

Daher sei die Studie ein wichtiger Anstoß in diese Richtung weiter zu forschen, unmittelbare Konsequenzen für Impfempfehlungen ergeben sich daraus jedoch nicht.“„Das Thema beschäftigt die Forschung schon seit etwa 20 oder 30 Jahren und habe mit der Corona-Pandemie nochmal neuen Schwung bekommen. Mehrere Evidenzen zeigen in die Richtung, dass eine Virusinfektion auch neurodegenerative Erkrankungen in ihrem Risikopotenzial erhöhen kann.

Diese Studie sei also sehr relevant.“„Das sei ein methodisch starkes Paper mit einem guten Studiendesign. Zum einen wurden genügend viele Teilnehmer berücksichtigt, insgesamt etwa 800.000 Personen, 300.000 auf finnischer und 5000.000 auf britischer Seite.

Zum anderen werde sowohl die finnische Datenbank FinnGen, als auch die britische Datenbank UK Biobank nach sehr hohen Standards angelegt. Die Daten werden sorgfältig erhoben und aufgearbeitet.

Dennoch haben wir es hier mit überwiegend europäischen, wahrscheinlich weißen Ethnien zu tun. Es wäre wünschenswert da noch einmal großflächiger in die Welt zu gucken und sich Daten aus anderen Ländern und Kontinenten anzuschauen.“„Die Studie zeigt starke Korrelationen zwischen der Exposition mit verschiedenen Erregern und neurodegenerativen Erkrankungen.

Das zeigt noch keine Kausalität, sei jedoch eine spannende Erkenntnis. Sie werde besonders relevant, wenn man eine Idee davon hat, wie diese Zusammenhänge zustande kommen könnten.

In Studien an Mausmodellen konnten wir bereits 2018 aufzeigen, dass insbesondere eine Grippeinfektion über eine starke Anregung des Immunsystems auch das Immunsystem im Gehirn aktiviert [1]. Die sogenannten Mikrogliazellen stehen im Verdacht Nervenzellen zu schädigen, wenn sie über Wochen und Monate aktiv sind.

Unsere Hypothese ist, dass diese Neuroinflammation das Risiko für neurodegenerative Erkrankungen erhöhen kann.“„Man sollte jedoch auch beachten, dass Menschen, die schon begonnen haben, eine neurodegenerative Erkrankung zu entwickeln vielleicht auch empfänglicher für eine Infektion sein können. Wir kennen das bereits aus Tiermodellen und konnten es in der Corona-Pandemie auch verstärkt bei Alzheimer-Patienten beobachten.

Menschen, die schon vor einer Infektion an Alzheimer erkrankt waren, waren gefährdet einen besonders schweren COVID-19-Verlauf zu haben. Man glaubt heute, dass eine Alzheimer-Demenz bis zu 20 Jahre anfängt, bevor sie diagnostiziert wird.

In der vorliegenden Studie wurden maximal 15 Jahre berücksichtigt. Es sei also davon auszugehen, dass zumindest bei einem Teil der Menschen, die in der Studienzeit Alzheimer entwickelt haben, schon vor der Infektion unbemerkte Gehirnvorgänge durch die Alzheimer-Demenz in Gang waren.“„Eine Infektion, beispielsweise mit Influenza, könnte allerdings auch den Verlauf neurodegenerativer Erkrankungen beschleunigen.

Auch da gibt es Daten aus der Corona-Pandemie, die zeigen, dass Menschen, die schon eine Vorerkrankung hinsichtlich Alzheimer hatten, besonders stark gealterte Gehirne hatten, wenn sie an COVID-19 erkrankt waren [2].“„In dieser Studie werde diskutiert, ob eine Impfung gegen die Viren, die hier mit einer neurodegenerativen Erkrankung korrelieren, sinnvoll sein könnte. Sollte sich zeigen, dass geimpfte Menschen weniger empfänglich für neurodegenerativen Erkrankungen sind, wäre das eine Unterstützung dafür, dass sich über die Korrelationen hinaus auch Kausalbeziehungen herstellen lassen.

Genau das untersuchen wir aktuell bei uns im Labor. Im Mausmodell sehen wir klar, dass eine Grippeimpfung im Vergleich zu einer Infektion vor den langfristigen Schäden im Gehirn schützt.

Ein Grund könnte sein, dass eine Infektion eine wesentlich stärkere Immunaktivierung auslöst als eine Impfung. Das Immunsystem werde großflächig aktiviert, da es sich nicht nur gegen eine Komponente, wie etwa das Spikeprotein bei SARS-CoV-2, richtet.

Bei einer viralen Infektion besteht zudem bei vielen Erregern auch die Gefahr, dass sie in das Gehirn gelangen und dort die neuroinflammatorischen Reaktionen verstärken.“„In dieser Studie wurden Gesundheitsdaten aus einer großen finnischen Langzeitstudie und im Querschnitt erhobene Daten aus einer großen Studie aus dem Vereinigten Königreich mit Hinblick auf einen möglichen Zusammenhang zwischen einer Reihe von viralen Infektionen und unterschiedlichen neurodegenerativen Erkrankungen (darunter Alzheimer-Demenz, Parkinson-Erkrankung, Amyotrophe Lateralsklerose) untersucht. Die Autorinnen und Autoren der Studien fanden, dass verschiedene virale Erkrankungen mit einem erhöhten Risiko für die untersuchten neurodegenerativen Erkrankungen einhergehen.“„Wie von den Autorinnen und Autoren der Studie selbst diskutiert, habe die Untersuchung methodisch bedingte Einschränkungen.

Insbesondere beruhen die Diagnosen sowohl der viralen Erkrankungen als auch der neurodegenerativen Erkrankungen in beiden untersuchten Datenbanken auf Diagnoseschlüsseln, die für medizinische Abrechnungszwecke erhoben wurden. Derartige Diagnoseschlüssel können eine gewisse Unschärfe haben und bilden einzelne Erkrankungen mitunter nur relativ grob ab.

Auch wurden die Diagnosen der viralen Erkrankungen nicht systematisch durch Labortests überprüft, so dass es in manchen Fällen unklar verbleibt, was für virale Infekte genau untersucht wurden.“„Es sei auch wichtig klarzustellen, dass die Arbeit zwar mögliche Zusammenhänge (Assoziationen) bestimmter viraler Erkrankungen mit neurodegenerativen Erkrankungen beschreibt, jedoch keine Rückschlüsse dahingehend erlaubt, ob diese Zusammenhänge auch ursächlich sind. Im Einzelfall könnten die beobachteten Assoziationen zum Beispiel daher rühren, dass nicht eine virale Erkrankung das Risiko für eine neurodegenerative Erkrankung erhöht, sondern Personen mit neurodegenerativen Erkrankungen ein erhöhtes Risiko für virale Infekte haben.“„Auch wenn die Ergebnisse dieser Studie zusammenfassend interessant seien und zum Teil mit Vorarbeiten übereinstimmen, die beispielsweise ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung einer Parkinson-Erkrankung nach einer Influenza-Infektion nahelegen, erscheint es aktuell verfrüht, weitreichende Schlüsse aus dieser Arbeit zu ziehen.

Letztlich müssen die einzelnen beobachteten Assoziationen nun im Detail und in methodisch robusten Studien nachuntersucht werden. Erst wenn sich dann für einzelne virale Erreger definitive ursächliche Zusammenhänge mit bestimmten neurodegenerativen Erkrankungen bestätigen lassen sollten, könnte man hieraus mögliche Konsequenzen, zum Beispiel in Form einer Impfung, ziehen.“Leiter der Arbeitsgruppe Autoimmune Enzephalopathien, Deutsches Zentrum für neurodegenerative Erkrankungen e.

V. (DZNE), Berlin, und Direktor der Abteilung Experimentelle Neurologie an der Charité„Insgesamt handelt es sich um eine sehr gute Studie, die sich durch eine unvoreingenommene Herangehensweise und einen großen Datensatz auszeichnet.

Dennoch gibt es einige für Assoziationsstudien typische Limitationen.“„Die Entwicklung von Alzheimer nach einer viralen Hirnentzündung sei in dieser Studie die Assoziation mit dem stärksten Risiko. Virale Enzephalitiden seien jedoch ausgesprochen selten und führen zu einer direkten Schädigung des Gehirns.

Dadurch entsteht der Eindruck eines überproportionalen Effekts einer post-viralen Demenzentwicklung.“„Zudem werde die kausale Verbindung zwischen der Virusinfektion und der Neurodegeneration kaum diskutiert, das Immunsystem werde nur in einem Satz genannt. Es gibt zahlreiche Daten, die zeigen, dass und wie Viren, darunter auch Influenza und SARS-CoV-2, zu verstärkter Autoimmunität führen, die sich dann zum Teil auch gegen das Gehirn richten kann.

Es sei wichtig auch der Frage nach den Mechanismen nachzugehen. Die Autoren zitieren das Beispiel der Spanischen Grippe vor 100 Jahren, in deren Folge sich Parkinson-ähnliche Symptome zeigten.

Diese als Enzephalitis lethargica bezeichneten Beschwerden seien nach heutigem Kenntnisstand in einem Teil der Fälle mit Autoantikörpern gegen Nervenzellen assoziiert, was die Immunhypothese als Verbindungsglied zwischen Virusinfektion und Neurodegeneration unterstützt.“„Im Prinzip gab es schon in der Vergangenheit Versuche, durch anti-virale Behandlung Neurodegeneration (besonders bei Demenz/Alzheimer) zu verhindern, allerdings ohne klaren Erfolg. Das schmälert die Aussage dieser Studie nicht, zeigt aber, dass eine Vorbeugung nicht einfach werden wird.“Prof.

Doktor Martin Korte: „Interessenkonflikte habe ich keine.“Prof. Doktor Klemens Ruprecht: „Ich habe Unterstützung für Forschungsprojekte von Novartis Pharma, Merck Serono, dem Bundesministerium für Bildung und Forschung, der Europäischen Union (821283-2), der Stiftung Charité, der Arthur Arnstein Stiftung und der Guthy Jackson Charitable Foundation erhalten.“Prof.

Doktor Harald Prüß: „Keine Interessenkonflikte.“Levine KS et al. (2023): Virus exposure and neurodegenerative disease risk across national biobanks.

Neuron. DOI: 10.1016/j.neuron.2022.12.029.[1] Hosseini S et al.

(2018): Long-Term Neuroinflammation Induced by Influenza A Virus Infection and the Impact on Hippocampal Neuron Morphology and Function. The Journal of Neuroscience.

DOI: 10.1523/JNEUROSCI.1740-17.2018.[2] Mavrikaki et al. (2022): Severe COVID-19 is associated with molecular signatures of aging in the human brain.

Nature Aging. DOI: 10.1038/s43587-022-00321-w.[I] Bjornevik et al.

(2022): Longitudinal analysis reveals high prevalence of Epstein-Barr virus associated with multiple sclerosis. Science.

DOI: 10.1126/science.abj8222.[II] Leonardi et al. (2022): Neurological manifestations associated with COVID-19: a review and a call for action.

Journal of Neurology. DOI: 10.1007/s00415-020-09896-z..

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