Nachteilige Effekte der sympathischen Aktivierung während der Coronavirus-Krankheit-2019-Pandemie dürfen nicht vernachlässigt werden
Die anhaltende Coronavirus-Krankheit-2019 (COVID-19)-Pandemie, verursacht durch das schwere akute respiratorische Syndrom-Coronavirus-2 (SARS-CoV-2), hat weltweit zu erheblicher Morbidität und Mortalität geführt. Das Virus, das zum Beta-Coronavirus-Cluster gehört, weist Ähnlichkeiten mit den Erregern des schweren akuten respiratorischen Syndroms (SARS) und des Middle-East-Respiratory-Syndrome (MERS) auf. SARS-CoV-2 besitzt jedoch eine höhere Bindungsaffinität zum Angiotensin-konvertierenden Enzym 2 (ACE2), dem Rezeptor, den es zur Invasion von Zielzellen nutzt. Diese erhöhte Affinität macht SARS-CoV-2 infektiöser und schwerer kontrollierbar als SARS-CoV.
SARS-CoV-2 befällt primär die Atemwege, wo ACE2 stark exprimiert wird. Während die Mehrheit der Infizierten milde grippeähnliche Symptome aufweist, können schwere Verläufe rasch zu Pneumonie, akutem Atemnotsyndrom (ARDS) und Schock fortschreiten. Obwohl ARDS die häufigste Manifestation und Todesursache darstellt, deuten neuere Erkenntnisse darauf hin, dass Patienten mit vorbestehenden kardiovaskulären Erkrankungen wie Hypertonie, Diabetes mellitus und koronarer Herzkrankheit ein erhöhtes Risiko für schwere Verläufe tragen. Zudem wurden kardiovaskuläre Komplikationen wie Myokardschäden, Arrhythmien und Blutdruckstörungen auch bei COVID-19-Patienten ohne kardiovaskuläre Vorerkrankungen beobachtet, die mit einer schlechteren Prognose assoziiert sind.
ACE2 wird nicht nur in der Lunge, sondern auch im kardiovaskulären System exprimiert. Diese duale Expression legt nahe, dass kardiovaskuläre Komplikationen bei COVID-19 sowohl auf direkte Virusinfektion als auch auf indirekte Schäden durch eine systemische Entzündungsreaktion („Zytokinsturm“) zurückzuführen sein könnten. Pathologische Studien zeigen jedoch begrenzte interstitielle mononukleäre entzündliche Infiltrate im Herzgewebe und das Fehlen substanzieller myokardialer Schäden bei COVID-19-Patienten, was darauf hindeutet, dass das Virus das Herz nicht direkt schädigt. Beispielsweise zeigte ein Fall einer 64-jährigen SARS-CoV-2-positiven Frau eine schwere kardiale Dekompensation mit reduzierter linksventrikulärer Ejektionsfraktion, kardiogenem Schock und Tachyarrhythmieneigung. Weder Myokarditis noch ein Zytokinsturm wurden als Ursache identifiziert, was auf eine bedeutende Rolle der sympathischen Überaktivierung hindeutet.
Das sympathische Nervensystem spielt eine zentrale Rolle bei kardiovaskulären Erkrankungen. In frühen Krankheitsstadien wird häufig eine kompensatorische Aktivierung sympathischer Nerven beobachtet, die eng mit dem Schweregrad assoziiert ist. Persistierende sympathische Aktivierung kann die Krankheitsprogression beschleunigen und zur Pathogenese chronischer Herzinsuffizienz, ventrikulärer Arrhythmien und essenzieller Hypertonie beitragen – Erkrankungen, die häufig bei COVID-19-Patienten auftreten. Zudem kann sympathische Aktivierung das Takotsubo-Syndrom auslösen, eine transient reversible Herzdysfunktion, die oft übersehen oder fehldiagnostiziert wird. Bei COVID-19-Patienten wurde in frühen Stadien einer akuten Myokarditis ein reversibles Takotsubo-Syndrom beobachtet, möglicherweise induziert durch sympathische Überaktivierung.
Anhaltende Tachykardie, eine häufige kardiovaskuläre Manifestation bei SARS-Patienten, persistiert bis zur dritten Hospitalisierungswoche und könnte auf sympathische Überaktivierung zurückzuführen sein. Ebenso sind vorbestehende kardiovaskuläre Erkrankungen wie Hypertonie, Diabetes mellitus und koronare Herzkrankheit durch ausgeprägte sympathische Aktivierung charakterisiert, die direkt mit dem Schweregrad von COVID-19 verknüpft sein könnte.
Mechanismen der sympathischen Aktivierung nach SARS-CoV-2-Infektion umfassen: (1) Hypoxie-bedingte Überaktivierung des sympathischen Nervensystems via chemosensorischer Inputs des Glomus caroticum an den Hirnstamm; (2) neuroinvasive Potenz von SARS-CoV-2, die Neuroinflammation in zentralen sympathischen Arealen wie dem Nucleus tractus solitarii (NTS), dem hypothalamischen paraventrikulären Nucleus (PVN) und der rostro-ventrolateralen Medulla (RVLM) verursachen könnte; (3) Freisetzung entzündlicher Zytokine, die die Blut-Hirn-Schranke überwinden und sympathische Zentren schädigen; (4) extreme Angst, die die endogene Katecholaminfreisetzung verstärkt.
Vor diesem Hintergrund könnten Inhibitoren des sympathischen Nervensystems – zentrale Sympatholytika, Imidazolin-Rezeptor-Agonisten und Betablocker – in der COVID-19-Therapie von Nutzen sein, insbesondere angesichts fehlender spezifischer Therapien. Eine aktuelle Studie berichtete beispielsweise über eine moderat reduzierte Wahrscheinlichkeit positiver COVID-19-Testergebnisse bei Patienten unter Betablockern, die sympathische Aktivierung hemmen.
Zusammenfassend sollten die nachteiligen Effekte der sympathischen Aktivierung bei COVID-19 nicht unterschätzt werden. Das sympathische Nervensystem beeinflusst die Progression kardiovaskulärer Erkrankungen maßgeblich, und seine Überaktivierung kann Komplikationen wie Herzinsuffizienz, Arrhythmien und Hypertonie verschlimmern. Die gezielte Hemmung der sympathischen Aktivierung könnte ein therapeutischer Ansatz zur Verbesserung der Prognose von COVID-19-Patienten darstellen. Weitere Forschung zur Wirksamkeit sympathischer Inhibitoren ist jedoch erforderlich.
doi.org/10.1097/CM9.0000000000001106