Neue Einblicke in Muskelschäden nach PEM bei Long Covid

tl;dr – too long, didn't read

Die Studie untersucht die Pathophysiologie von post-exertionaler Malaise bei Long-Covid-Patient*innen. Sie zeigt, dass eine verringerte Belastungskapazität mit Veränderungen in der Skelettmuskelstruktur, metabolischen Störungen und Belastungsmyopathien verbunden ist. Die Ergebnisse deuten auf mitochondriale Dysfunktion, erhöhte Amyloidablagerungen und Muskelschädigung als Schlüsselfaktoren hin. Diese Erkenntnisse tragen dazu bei, die Mechanismen hinter der Erschöpfung und begrenzten Belastbarkeit bei Long Covid besser zu verstehen und möglicherweise zu einer gezielteren Behandlung zu führen.

Eine neue Studie hat wichtige Erkenntnisse zur Pathophysiologie der post-exertionalen Malaise bei Long-Covid-Patient*innen erbracht. Betroffene, die über drei Monate nach einer SARS-CoV-2-Infektion symptomatisch bleiben, leiden oft unter einer Verschlechterung von Erschöpfungs- und Schmerzsymptomen nach körperlicher oder geistiger Anstrengung. Die zugrunde liegenden Mechanismen waren bislang unklar, doch diese Studie zeigt auf, dass Veränderungen in der Skelettmuskelstruktur, lokale und systemische metabolische Störungen sowie schwere Belastungsmyopathien und die Infiltration von Amyloid-haltigen Ablagerungen in den Skelettmuskeln von Long-Covid-Patient*innen nach post-exertionaler Malaise (PEM) verschlimmert werden.

Studiendesign und Methodik

In der Studie wurden 25 Long-Covid-Patient*innen mit post-exertionaler Malaise und 21 Kontrollpersonen, die sich von einer milden SARS-CoV-2-Infektion erholt hatten, untersucht. Vor und nach einem maximalen Belastungstest wurden Blut- und Skelettmuskelbiopsien entnommen, um die biologischen Faktoren zu erforschen, die zur begrenzten Belastbarkeit und post-exertionalen Malaise beitragen.

Hauptergebnisse

Verringerte Belastungskapazität: Long-Covid-Patient*innen zeigten eine signifikant geringere maximale Sauerstoffaufnahme und Spitzenleistung. Diese Ergebnisse weisen auf Beeinträchtigungen der peripheren Skelettmuskeln hin.
Post-exertionale Malaise: Alle Long-Covid-Patient*innen erlebten post-exertionale Malaise nach maximaler Belastung, gekennzeichnet durch Muskelschmerzen, verstärkte Müdigkeit und kognitive Symptome.
Metabolische und mitochondriale Dysfunktion: Eine Reduktion der oxidativen Phosphorylierungskapazität und eine verminderte Aktivität von Succinat-Dehydrogenase (SDH) wurden festgestellt. Dies deutet auf eine mitochondriale Dysfunktion als Teil der Pathophysiologie der post-exertionalen Malaise hin.
Amyloidablagerungen: Die Konzentration von Amyloid-haltigen Ablagerungen in den Muskeln war bei Long-Covid-Patient*innen höher und stieg in beiden Gruppen nach Belastung an. Diese Ablagerungen befanden sich jedoch nicht innerhalb von Kapillaren oder Lymphgefäßen.
Myopathie und Regeneration: Eine größere Anzahl von Long-Covid-Patient*innen zeigte kleine atrophische Fasern und fokale Nekrosen, was auf eine erhöhte Gewebeschädigung hinweist. Anzeichen von Muskelregeneration waren ebenfalls vorhanden.

Die oxidative Phosphorylierungskapazität ist die Fähigkeit der Zellen, durch Sauerstoffnutzung in den Mitochondrien Energie zu erzeugen. Dieser Prozess wandelt Nährstoffe in Adenosintriphosphat (ATP) um, die Hauptenergiequelle der Zelle. Eine reduzierte Kapazität bedeutet eine verminderte Effizienz bei der Energieproduktion, was zu Müdigkeit und Leistungseinbußen führen kann.

Succinat-Dehydrogenase (SDH) ist ein Enzym, das eine Schlüsselrolle im Zitronensäurezyklus und in der Atmungskette der Zelle spielt. Es katalysiert die Umwandlung von Succinat in Fumarat und ist zugleich in die Elektronentransportkette integriert, wodurch es zur Energiegewinnung in Form von ATP beiträgt.

Amyloid bezeichnet abgelagerte Faserproteine, die sich in verschiedenen Geweben des Körpers ansammeln können. Diese unlöslichen Fibrillen (Proteinstrukturen) sind oft mit Krankheiten wie Alzheimer und anderen neurodegenerativen Störungen assoziiert und kennzeichnen sich durch ihre typische faserige, verklumpte Struktur, die Zellfunktionen beeinträchtigen kann.

Atrophische Fasern sind Muskelfasern, die aufgrund einer verringerten Nutzung, Krankheit oder Nervenschädigung geschrumpft sind. Sie zeigen eine reduzierte Größe und Funktionalität. Fokale Nekrosen bezeichnen lokal begrenzte Bereiche abgestorbenen Gewebes in einem Organ oder Gewebe, oft verursacht durch eine Unterbrechung der Blutzufuhr oder durch traumatische Schäden.

Schlussfolgerungen

Diese Studie liefert wertvolle Erkenntnisse zur Pathophysiologie der reduzierten Belastungskapazität und der post-exertionalen Malaise bei Long-Covid-Patient*innen. Die Ergebnisse deuten auf eine periphere Beeinträchtigung des Skelettmuskelstoffwechsels hin, was zu Ermüdungserscheinungen und einer begrenzten Belastbarkeit führt. Darüber hinaus könnte die Entwicklung der post-exertionalen Malaise zu einer weiteren Reduktion der Belastungskapazität bei Patient*innen führen, da die akute Reduktion der mitochondrialen SDH-Aktivität, das Auftreten von Gewebenekrosen und möglicherweise die intramuskuläre Ansammlung von Amyloidablagerungen die Skelettmuskelmetabolik und Kraftproduktion im Laufe der Zeit verschlechtern könnten.