Diabetes mellitus Typ 2 und Bluthochdruck sind die häufigsten Begleiterkrankungen bei Patienten mit Coronavirus-Infektionen. Neue Erkenntnisse belegen einen wichtigen direkten metabolischen und endokrinmechanistischen Zusammenhang mit dem viralen Krankheitsprozess.
Ärzte sollten bei allen von COVID-19 betroffenen Patienten eine frühzeitige und vollständige Stoffwechselkontrolle sicherstellen.
Diabetes mellitus Typ 2 (T2DM) scheint ein Risikofaktor für die Ansteckung mit dem neuen Coronavirus zu sein . Tatsächlich wurden T2DM und Bluthochdruck als die häufigsten Komorbiditäten für andere Coronavirus-Infektionen identifiziert, wie etwa das schwere akute respiratorische Syndrom (SARS) und das Middle East Respiratory Syndrome (MERS-CoV) 1.
Mehreren Berichten zufolge, darunter denen der Centers for Disease Control and Prevention (CDC), könnten Patienten mit T2DM und metabolischem Syndrom ein bis zu zehnfach erhöhtes Sterberisiko haben , wenn sie sich mit COVID-19 infizieren (Coronavirus-Berichte der CDC). Obwohl T2DM und das metabolische Syndrom bei vielen Infektionskrankheiten das Risiko schwerwiegenderer Symptome und die Mortalität erhöhen, gibt es einige zusätzliche spezifische mechanistische Aspekte bei Coronavirus-Infektionen, die gesondert berücksichtigt werden müssen und klinische Konsequenzen für eine bessere Behandlung von Patienten haben werden. stark beeinträchtigt.
Hyperglykämie und die Diagnose von DM2 sind unabhängige Prädiktoren für Mortalität und Morbidität bei Patienten mit SARS1. Dieser Befund könnte auf die Tatsache zurückzuführen sein, dass diese Patienten an einem metabolischen Entzündungszustand leiden , der sie für eine erhöhte Zytokinausschüttung prädisponiert. Bei COVID-19 wurde ein Zytokinsturm (d. h. ein sehr erhöhter Spiegel an entzündlichen Zytokinen) mit dem Versagen mehrerer Organe bei Patienten mit schwerer Erkrankung in Verbindung gebracht3.
Stoffwechselentzündungen schwächen auch das Immunsystem, verringern die Fähigkeit des Körpers, Infektionen zu bekämpfen, beeinträchtigen den Heilungsprozess und verlängern die Genesung.
Ein Tiermodell zeigte, dass komorbider T2DM zu einer Immunschwäche führt und die Schwere der Erkrankung nach einer MERS-CoV2-Infektion erhöht. In dieser Arbeit zeigten diabetische Mäuse, die menschliches DPP4 exprimierten (was zu einer Anfälligkeit für MERS-CoV führte), ein verändertes Zytokinprofil mit einer erhöhten Expression von IL-17α nach der Infektion.
| Diese Daten stützen die Hypothese, dass die Kombination aus Coronavirus-Infektion und T2DM eine fehlregulierte Immunantwort auslöst, was zu einer verschlimmerten und länger anhaltenden Lungenpathologie führt2. |
Eine direkte endokrine Verbindung
Das SARS-CoV-2-Coronavirus (das COVID-19 verursacht) dringt über das Hüll-Spike-Glykoprotein in menschliche Zellen ein, das auch für die Übertragung von Wirt zu Wirt verantwortlich ist4. Dieses Glykoprotein, das sich auf der Oberfläche des Virus befindet, bindet an das Angiotensin-Converting-Enzym 2 (ACE2; befindet sich in menschlichen Zellen), um in die Zelle einzudringen. Darüber hinaus ist die zelluläre Serinprotease TMPRSS2 erforderlich, um den Viruseintritt über ACE24 vorzubereiten.
Im Atmungssystem hat ACE2 die Funktion, Angiotensin II zu Angiotensin 1–7 abzubauen, und fungiert als zentraler Regulierungspunkt für das Angiotensinsystem. Wenn die ACE1-Aktivität erhöht und ACE2 gehemmt wird, wirkt intaktes Angiotensin II über den Angiotensin-1-Rezeptor (AT1R) oder AT2R, um proinflammatorische Reaktionen auszulösen und die Aldosteronsekretion zu stimulieren; Diese Effekte erhöhen nicht nur den Blutdruck und verursachen möglicherweise eine Hypokaliämie , sondern erhöhen auch lokal die Gefäßpermeabilität, was das Risiko eines Atemnotsyndroms erhöht.
Im Gegenteil, Angiotensin 1-7 wirkt auf den Mas-Rezeptorweg und führt zu entzündungshemmenden und antifibrotischen Reaktionen, die sich positiv auf die Genesung von Patienten mit COVID-195 auswirken würden. Es könnte postuliert werden, dass Menschen mit schwererem COVID-19 ein Ungleichgewicht in der Aktivierung dieser Signalwege aufweisen, mit einer erhöhten Aktivierung von AT1R und AT2R, was bei T2DM, Bluthochdruck und insulinresistenten Zuständen der Fall sein könnte.
Eine direkte Stoffwechselverbindung
Neben einem Zusammenhang zwischen einer Coronavirus-Infektion und Bluthochdruck scheint es auch einen direkten Zusammenhang mit Typ-2-Diabetes zu geben
In der Bauchspeicheldrüse schädigt die Bindung des SARS-Coronavirus (SARS-CoV, das SARS verursacht) an seinen Rezeptor ACE2 die Inselzellen und verringert die Insulinausschüttung6.
In einer Studie wurden Patienten mit SARS, die keine T2DM-Vorgeschichte hatten und keine Steroidbehandlung erhielten, über einen dreijährigen Nachbeobachtungszeitraum mit ihren gesunden Geschwistern verglichen. Mehr als 50 % der Patienten in der Studie erkrankten während des Krankenhausaufenthalts wegen einer SARS-CoV-Infektion an Diabetes . Nach dreijähriger Genesung von der Virusinfektion blieben nur 5 % der Patienten weiterhin Diabetiker6.
Da die endokrine Bauchspeicheldrüse des Menschen ACE2 exprimiert, kann das Coronavirus in die Inseln eindringen und eine akute β-Zell-Dysfunktion verursachen , die zu akuter Hyperglykämie und vorübergehendem T2DM6 führt.
Noch wichtiger ist, dass bei diabetischen Mäusen nachgewiesen wurde, dass die ACE2-Aktivität in der Bauchspeicheldrüse erhöht war7. Dieser Befund legt nahe, dass Patienten mit T2DM besonders anfällig für eine Coronavirus-Infektion sein könnten. In ähnlicher Weise induziert T2DM die Expression von Angiotensin-Converting-Enzymen in anderen Geweben, einschließlich Lunge, Leber und Herz,7 was erklärt, warum T2DM mechanistisch zum Multiorganversagen bei SARS-CoV-Infektionen beitragen kann.
Unmittelbare klinische Konsequenzen
Basierend auf den hier diskutierten Daten ist es offensichtlich, dass eine optimale Stoffwechselkontrolle von T2DM und den damit verbundenen Stoffwechselparametern bei COVID-19-Patienten zwingend erforderlich ist.
Dies ist nicht nur aufgrund der offensichtlichen Gefahr und des erhöhten Komplikationsrisikos für Patienten mit T2DM und schwerer Infektionskrankheit relevant, sondern auch, weil dieser Ansatz die Behandlung aller COVID-19-Patienten unterstützen könnte.
Antidiabetika wie GLP1-Agonisten, die die Stoffwechselfunktion verbessern und die Aktivität schützender ACE2-Rezeptorwege induzieren, könnten den Vorteil haben, den Glukosestoffwechsel und den Blutdruck zu verbessern und außerdem zu verhindern, dass Coronaviren aufgrund der kompetitiven Bindung an ACE2 in Zellen eindringen. Dieser Effekt könnte dazu beitragen , die Lungenfunktion zu schützen und wiederherzustellen 5.
In ähnlicher Weise könnte eine frühzeitige Behandlung mit Angiotensin-II-Rezeptorblockern (wie Losartan oder Telmisartan) oder direkter mit rekombinantem ACE2 nützlich sein, um das ACE2- und Mas-System gegenüber Angiotensinrezeptor-vermittelten Signalwegen zu verbessern. . Dieser Ansatz würde die Kombination einer antidiabetischen, entzündungshemmenden und antiviralen Wirkung ermöglichen. Schließlich kehrt der synthetische Proteaseinhibitor Camustat , der die Serinprotease TMPRSS2 blockiert, die für den ACE2-vermittelten Eintritt des Coronavirus in Zellen4 erforderlich ist, auch Dyslipidämie und Hyperglykämie um8. Der faszinierende Zusammenhang zwischen Coronavirus-Infektionen und diesen endokrinen und metabolischen Signalwegen wird einen wichtigen Einfluss auf die allgemeine medizinische Behandlung schwerer COVID-19-Erkrankungen haben. |
Glukokortikoide, die sich bei der Behandlung des akuten Atemnotsyndroms bewährt haben, sind bei Patienten mit einer Coronavirus-Infektion möglicherweise nicht indiziert.
Glukokortikoide verschlechtern nicht nur die Stoffwechselkontrolle, sondern schwächen auch die Angiotensin-1-7- und Mas-Rezeptor-Expression (9). Daher könnten sie bei der Behandlung von COVID-19-Patienten nur eine begrenzte Rolle spielen.
Im Gegensatz dazu hat das Antirheumatikum Hydroxychloroquin , das mittlerweile in vielen Zentren auf der ganzen Welt zur Behandlung von Patienten mit COVID-19 eingesetzt wird, auch Interesse als potenzielle therapeutische Intervention für Patienten mit T2DM10 geweckt. Zum jetzigen Zeitpunkt ist unklar , ob Hydroxychloroquin zusätzlich zu entzündungshemmenden und antidiabetischen Medikamenten auch direkt in die Coronavirus-ACE2-Signalwege eingreift.
Schlussfolgerungen
|
