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Covid-19-Infektion kann Gefäßschäden im Herz verursachen

Bei Menschen, die einen schweren Krankheitsverlauf hatten und an Covid-19 gestorben sind, konnten Forscher aus Göttingen und Hannover wesentliche Veränderungen im Herzmuskelgewebe feststellen. Mithilfe eines speziellen Röntgenmikroskops gelang es ihnen, die Gewebearchitektur dreidimensional darzustellen und starke Veränderungen auf der Ebene feinster Gefäße, der sogenannten Kapillaren, zu beobachten.

Gefäßnetzwerk (rot) im gesunden Herzgewebe (links) und bei schwerem Verlauf von Covid-19 (mitte und rechts). | © M. Reichardt, P. Møller Jensen, T. Salditt
Herzgewebe im gesunden Zustand (links) und bei schwerem Verlauf von Covid-19 (rechts). Hier erkennt man in den feinen Gefäßen (Kapillaren) Einstülpungen und säulenartige Strukturen, die auf morphologische Umwandlungsprozesse der Gefäße hinweisen.| © M. Reichardt, T. Salditt

Im Vergleich zum gesunden Herzen glichen die Gefäße in den Herzen der an Covid-19-Verstorbenen einem chaotisch umgebauten Netzwerk voller Abspaltungen, Verzweigungen und Schlaufen. Dem Forschungsteam um DZHK-Wissenschaftler Prof. Dr. Tim Salditt von der Universität Göttingen gelang erstmals der direkte visuelle Nachweis einer speziellen Form der Gefäßneubildung im Gewebe, der sogenannten intussuszeptiven Angiogenese. Sie ist einer der Haupttreiber der Lungenschädigung bei Covid-19. Die Wissenschaftler bildeten die Gewebearchitektur mit hoher Auflösung ab und stellten sie dreidimensional dar. Die Studie untermauert, dass Covid-19 sich auf auf zellulärer Ebene auf das Herz auswirkt.

Das Besondere an der Studie: Im Gegensatz zur Gefäßarchitektur ließ sich die notwendige Datenqualität schon an einer kompakten Röntgenquelle im Labor der Universität Göttingen erreichen. Dies könnte im Prinzip auch in jeder Klinik realisiert werden, um Pathologen auch in der Routinediagnostik zu unterstützen. Den Ansatz, die charakteristischen Gewebemuster in abstrakte mathematische Auftragungen umzuwandeln, wollen die Forschenden in Zukunft weiter ausbauen, um automatisierte Werkzeuge für die Diagnostik zu entwickeln.


Publikation:
Marius Reichardt et al. 3D virtual histopathology of cardiac tissue from Covid-19 patients on phase-contrast x-ray tomography. eLife 2021. https://doi.org/10.7554/eLife.71359.

Quelle:
Pressemitteilung Universität Göttingen