Wissenschaftliche Studie: Erbkrankheit (G6PD-Mangel) verstärkt Coronavirusinfektion

Professor Daniel Tsun-Yee Chiu, ein Hämatologe der Chang Gung Universität in Taoyuan, Taiwan, untersuchte Ende der 2000er Jahre die Anfälligkeit von Zellen mit Glucose-6-Phosphat-Dehydrogenase (G6PD)-Mangel gegenüber humanpathogen Coronaviren (hier 229 E).
Vorneweg: G6PD ist ein Enzym, welches Glucose-6-Phosphat unter Bildung von NADPH (Nicotinamidadenindinukleotidphosphat) umwandelt. NADPH wiederum ist ein Koenzym, welches dem Körper als Reduktionsmittel (Chemie: Redox-Reaktionen) dient. Eine der Aufgaben ist es, oxidierende Species, die im Körper Schaden anrichten können, abzufangen.
Dementsprechend führt ein G6DP-Mangel auch zu einem NADPH-Mangel, der problematisch werden kann, wenn sich verstärkt oxidierende Stoffe im Organismus befinden, und Zellen können unter oxidativen Stress geraten.

In dem Artikel „Glucose-6-Phosphate Dehydrogenase Deficiency Enhances Human Coronavirus 229E Infection„, den ich hier hervorheben möchte (Yi-Hsuan Wu et al, The Journal of Infectious Diseases, Volume 197, Issue 6, 15 March 2008, Pages 812–816; https://academic.oup.com/jid/article/197/6/812/919467), führt Tsun-Yee Chiu aus, dass das Redox-Verhalten von Zellen entscheidend für ihre Funktion ist. Z.B. beeinflusst das Redox-Verhalten die Proliferation (Vermehrung) von Viren und ihre Virulenz (krankmachende Wirkung). Dementsprechend wurde eine Laboruntersuchung in Hinsicht der Anfälligkeit von menschlichen Vorhaut G6PD-Mangel Fibroblasten (Zellen des Bindegewebes), Lungenkarzinomzellen bei denen ein G6PD-knockdown durchgeführt wurde (Genexpression wurde gesenkt – im Test ist das Gen im Anschluss weniger sichtbar) und Lungenfibrobastzellen, deren G6DP-Expression verstärkt wurde.

Zellen mit G6PD-Mangel zeigten eine höhere virale Genexpression
Die jeweiligen Zellen wurde Corona 229 E-Viren ausgesetzt. Zellen mit G6PD-Magel zeigten nach 8 Stunden eine etwa 10 mal höhere Genexpression als die Kontrollzellen. Des weiteren produzierten sie innerhalb der ersten 24 Stunden etwa 3 mal mehr virale Partikel (Viren) als die entsprechenden gesunden Zellen.
Im Gegensatz dazu zeigten Zellen, bei denen die Genexpression für G6PD gesteigert wurde, eine um bis zu einen Faktor 100 geringere virale Expression des Coronavirus.

Oxidativer Stress verursacht höhere Anfälligkeit gegenüber Coroavirus 229 E
Zuletzt wollten Wu et al. klären, ob wirklich der G6PD-Mangel, und damit der NADPH-Mangel zu oxidativem Stress führen, der die Anfälligkeit gegenüber dem Corona 229 E Virus erhöht. Dazu untersuchten sie die Anzahl der Oberflächenrezeptoren der Zellen, die für den viralen Angriff notwendig sind. Diese war bei den Zellen mit G6PD-Mangel und den normalen Zellen gleich. Somit dies als Grund für die erhöhte Anfälligkeit ausgeschlossen werden konnte.
In einem weiteren Experiment, wurden G6PD-knockdown-Zellen (Zellen, bei denen die G6PD-Expression künstlich gesenkt wurde) mit Antioxidationsmitteln (Mitteln die Oxidationsmittel behindern) behandelt, bevor sie Viren ausgesetzt wurden. Dabei wurde beobachtet, dass die virale Expression bei mit Antioxidationsmitteln behandelten Zellen geringer war.

Es besteht ein klarer Zusammenhang zwischen G6PD-Magel und der Anfälligkeit gegenüber Coronavirus 229 E
Wu et al. zeigten, dass G6PD-Magel Zellen deutlich anfälliger gegenüber Coronavirus 229 E macht. Auch deuten ihre Ergebnisse, dass hierfür oxidativer Stress verantwortlich ist.

Bezug zu SARS-CoV-2
Ich muss hier zuerst anmerken, dass ich kein Mediziner bin, sondern Chemiker. Meine Interpretation folgt rein wissenschaftlicher Vorgehensweise, nicht medizinischem oder spezifischen Fachwissen. Trotzdem erscheint mir folgende Schlussfolgerung logisch:
Die Arbeit von Wu et al. eröffnet die Vermutung, dass G6PD-Mangel sowohl zu einer leichteren Infektion, als auch zu schwereren Krankheitsverlauf führen kann. Dies würde auch den unterschiedlich starke Auswirkung von SARS-CoV-2 auf verschiedene Länder und Ethnien innerhalb einiger Länder erklären. Speziell Länder, Regionen und Ethnien sind stark vom SARS-CoV-2 Virus betroffen, bei denen ein hoher Anteil der Individuen einen G6PD-Mangel aufweist.

Medizinische Relevanz
Sollten Menschen mit G6PD-Mangel verstärkt an COVID-19 Erkranken, dann ergäbe sich ein zusätzliches Problem. Viele Medikamente, u.a. einige Antibiotika und einige Virostatika verursachen oxidativen Stress, und könnten bei einem SARS-CoV-2 Erkrankten mit G6PD-Mangel einen Favismus auslösen. Ein vorliegender Favismus könnte die aktuell beobachteten Symptome schwerer COVID-19 teilweise erklären. Hierzu möchte ich auf eine Veröffentlichung von Albertsen et al. hinweisen, die einen tödlichen Krankheitsverlauf wegen G6PD wiedergibt, der tödlichen Krankheitsverläufen von COVID-19 stark ähnelt. Ich werde morgen diese Publikation besprechen:
Fatal haemolytic crisis with microvascular pulmonary obstruction mimicking a pulmonary embolism in a young African man with glucose-6-phosphate dehydrogenase deficiency“
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/24713708





Veröffentlicht von doktorcorona

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