Seit die Weltgesundheitsorganisation (WHO) COVID-19 vor fast einem Jahr zur Pandemie erklärt hat, ist der PCR-Test zum Goldstandard in der Diagnostik geworden. Der PCR-Test (Polymerase-Kettenreaktion) ist eine Labormethode zur Untersuchung der DNA und wird u.a. zur Erkennung von Virusinfektionen eingesetzt. Der Test ist sehr zuverlässig. Doch birgt der PCR-Test auch Risiken, insbesondere für das Gehirn? Dieser Artikel beleuchtet die potenziellen Gefahren und langfristigen Auswirkungen von COVID-19 auf das Gehirn, die im Zusammenhang mit PCR-Tests und der Infektion selbst stehen könnten.
PCR-Test: Ein Überblick
Der PCR-Test ist ein wichtiges Instrument zur Diagnose von COVID-19. Er dient dem direkten Erregernachweis. Um auf das Coronavirus zu testen, empfiehlt das Robert-Koch-Institut, dass „möglichst Proben parallel aus den oberen und den tiefen Atemwegen“ entnommen werden. Für die Entnahme der Proben schlägt das RKI jeweils verschiedene Möglichkeiten vor. Für die oberen Atemwege solle entweder ein Rachenabstrich (Oropharynx) oder ein Nasenrachenabstrich (Nasopharynx) oder eine Nasenrachenspülung erfolgen.
Wie läuft ein PCR-Test ab? Zunächst nehmen Ärzte oder geschultes medizinisches Fachpersonal eine Probe. Üblicherweise wird für den Test ein Abstrich aus den oberen Atemwegen entnommen. Dies geschieht meist in Form eines Mund- oder Nasen-Rachenabstrichs. Auch das Gurgeln mit einer Spüllösung ist möglich. Unabhängig von der Art der Probenentnahme befindet sich genetisches Material auf dem Wattetupfer, in der Spüllösung oder im Tropfen Blut. Dieses Probenmaterial wird in ein Labor eingeschickt, dort isoliert und aufgereinigt. Anschließend gliedert sich ein PCR-Test in zwei Arbeitsschritte:
- PCR: In diesem Schritt wird die Menge des Ausgangs-Erbguts vervielfältig.
- Elektrophorese: Im zweiten Schritt werden die Erbgut-Abschnitte der Größe nach „sortiert“. Auf diese Weise ist eine Charakterisierung der Probe möglich - die Erbgut-Feinstruktur wird bestimmt.
Das Testverfahren im Labor hat allerdings den Nachteil, dass allein die Bearbeitung im Labor vier bis fünf Stunden dauert. Im Alltag dauert es daher oft 24 - 48 Stunden, bis die getestete Person das Untersuchungsergebnis erhält.
Mögliche Risiken und Komplikationen bei der Probenentnahme
Die nasopharyngeale Probenentnahme für den Coronatest gilt als sicher. Doch in seltenen Fällen geht auch beim Nasenabstrich mal etwas schief. Dem Einen kommen die Tränen, ein Anderer muss niesen - wirklich angenehm findet vermutlich niemand die nasopharyngeale Probenentnahme für den SARS-CoV-2-Test. Je nach verwendetem System wird das Wattestäbchen nur in den vorderen Nasenraum oder etwas tiefer eingeführt.
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Insgesamt ist das Vorgehen als sehr sicher anzusehen, schreiben Dr. Anni Koskinen und Kollegen vom Helsinki University Hospital. Während eines Zeitraums von sieben Monaten wurden am Krankenhaus der Universität Helsinki 643 284 PCR-Tests auf das Coronavirus durchgeführt. Acht Patienten stellten sich nach dem Test notfallmäßig in der Hals-Nasen-Ohren-Ambulanz vor.
In vier dieser Fälle war es durch die Probenentnahme zu Blutungen gekommen. Stäbchenspitzen konnten endoskopisch unter lokaler Betäubung entfernt werden, die Blutungen stillten die Kollegen vor Ort mittels Medikamenten, Tamponaden und operativen bzw. endovaskulären Eingriffen. In drei Fällen kam es zu lokalen Infektionen der Wunde, eine systemische Entzündung trat bei immerhin einem der Patienten auf. Vermutlich als Folge der Blutstillung mit Tamponaden erlitt einer eine Perforation der Nasenscheidewand.
Gemessen an der Gesamtzahl durchgeführter Tests kam es in dieser Studie nur „extrem selten“ zu behandlungsbedürftigen Komplikationen, schreiben die Autoren. Auf 100 000 Tests entfielen 1,24 Vorstellungen in der Ambulanz. Um das Risiko möglichst gering zu halten, sollte man bei der nasopharyngealen Probenentnahme den anatomischen Aufbau der Nasenhöhle bedenken.
Es gibt Behauptungen, dass es durch einen durch medizinisches Fachpersonal korrekt durchgeführten Abstrich für den sogenannten PCR-Test zu Verletzungen kommen kann. Recherchen von CORRECTIV zeigen: Die Behauptungen sind falsch. Lediglich bei einer Verletzung der Schädelbasis, zum Beispiel durch einen Verkehrsunfall, könne es zu einer Verbindung zwischen Nasen- und Nervenwasserraum kommen. HNO-Arzt Wolfgang Luxenberger betont, dass die Gefahr einer Verletzung der Schädelbasis durch einen weichen Abstrichtupfer äußerst gering sei.
Long-COVID und Auswirkungen auf das Gehirn
Eine Erkrankung an Covid-19 kann langfristig Schäden im Gehirn verursachen. Das zeigt eine aktuelle Studie eines deutschen Forschungsteams. Doch wie verlässlich sind die Ergebnisse? Bei den gesundheitlichen Folgen von Covid-19 lag der Fokus anfangs auf Atemwegs- und Herz-Kreislauf-Symptomen. Dabei klagen viele Menschen nach einer Erkrankung auch über anhaltende mentale Erschöpfung, Konzentrationsprobleme oder Vergesslichkeit.
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Eine aktuelle Studie der SRH University liefert nun erneut Hinweise darauf, dass das Virus tatsächlich Auswirkungen auf das Gehirn haben kann - selbst bei Menschen mit mildem Krankheitsverlauf. Dies betrifft insbesondere die Fähigkeit, zwischen ähnlichen Erinnerungen zu differenzieren.
Gedächtnisfunktion nach Covid-19-Infektion messbar verringert
Ein Forschungsteam am Campus Heidelberg untersuchte in einer Studie, die die Fachzeitschrift Scientific Reports veröffentlicht hat, den Zusammenhang zwischen einer überstandenen Covid-19-Erkrankung und kognitiven Fähigkeiten wie Aufmerksamkeit, Ausführen komplexer Aufgaben sowie Langzeitgedächtnis. Dazu führten sie verschiedene digitale Tests mit über 1.400 Teilnehmenden im Alter von 18 bis 90 Jahren durch. Rund zwei Drittel von ihnen gaben an, in der Vergangenheit ein positives Ergebnis eines PCR-Tests erhalten zu haben und damit mit SARS-CoV-2 infiziert gewesen zu sein. Die restlichen Personen dienten als Kontrollgruppe ohne bisherige Infektion.
Das besondere Augenmerk bei dieser Studie lag auf dem Gedächtnistest Mnemonic Similarity Task. Dieser prüft, wie gut Menschen ähnliche, aber nicht identische Bilder voneinander unterscheiden können - eine Leistung, die auf der sogenannten Mustertrennung im Hippocampus basiert, einem für das Erinnern zentralen Hirnareal.
Die Forschenden stellten die Hypothese auf, dass die Teilnehmerinnen und Teilnehmer nach einer Corona-Infektion alte Objekte nicht von ähnlichen Bildern unterscheiden könnten. Das Ergebnis: Personen mit überstandener Infektion schnitten beim sogenannten Lure Discrimination Index (LDI), also beim Erkennen ähnlicher, aber neuer Informationen, signifikant schlechter ab als Nicht-Infizierte - auch dann, wenn Alter, Geschlecht, Bildung, depressive Symptome oder Stress als beeinflussende Faktoren berücksichtigt wurden.
Hinweise auf Veränderungen im Hippocampus
Laut den Studienautoren Patric Meyer und Ann-Kathrin Zaiser verschwammen bei den Betroffenen ähnliche Inhalte eher miteinander, neue Inhalte wurden häufiger mit bereits bekannten verwechselt. Diese Defizite könnten auf entzündliche Prozesse im Gehirn, die sogenannte Neuroinflammation, zurückzuführen sein, heißt es. Frühere Arbeiten hätten gezeigt, dass SARS-CoV-2 eine Neuroinflammation auslösen und dadurch die Bildung neuer Nervenzellen (Neurogenese) im Hippocampus hemmen kann. Hinweise darauf stammen auch aus älteren Studien, in denen bei infizierten Mäusen und verstorbenen Covid-19-Patientinnen und -Patienten eine erhöhte Aktivität der Immunzellen des Gehirns sowie ein Zellabbau im Hippocampus festgestellt wurde.
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Kritik an der Studie
Neurologe Joseph Claßen, Direktor der Klinik für Neurologie am Universitätsklinikum Leipzig, bewertet die Aussagekraft der Studie kritisch: "Die Studie hat aus meiner Sicht aus methodischen Gründen nur sehr begrenzte Relevanz. Die Verbindung der aufgezeigten kognitiven Störungen zu Covid-19 ist nicht hinreichend belegt." Zwar sei der Zusammenhang zwischen Neurogenese, Neuroinflammation und Gedächtnisleistung gut erforscht, jedoch werde keiner der beiden Mechanismen in der Studie explizit untersucht. "Deshalb bleibt ein Zusammenhang spekulativ."
Claßen sieht in der Online-Erhebung weitere methodische Schwächen. Trotz der großen Zahl der Teilnehmenden sei die Studie nicht als repräsentativ anzusehen, urteilt er.
Langzeitfolgen und Gedächtnisdefizite
Je länger die Infektion zurückliegt, desto größer das Gedächtnisdefizit. Auch zuvor infizierte Teilnehmende, die angaben, vollständig genesen zu sein, wiesen einen signifikant niedrigeren Gedächtnisindex im Vergleich zu denjenigen ohne Infektionsgeschichte auf. Zudem steht die Anzahl an überstandenen oder noch bestehenden Covid-Symptomen offenbar in Zusammenhang mit der Schwere der Gedächtnisprobleme. Personen mit mehreren Langzeitsymptomen wie Müdigkeit, Wortfindungsstörungen oder Atemproblemen schnitten ebenfalls schlechter ab.
Andere kognitive Funktionen nicht betroffen
Die Forschenden stellten hingegen keine Unterschiede bei Aufmerksamkeitstests und dem Arbeitsgedächtnis fest. Sie vermuteten, dass die Abweichungen zu früheren Studien, wo man solche Differenzen fand, möglicherweise auf Unterschiede im Schweregrad der Erkrankung bei den Patientinnen und Patienten zurückzuführen seien.
Gesunde Lebensweise kann Gedächtnisprobleme positiv beeinflussen
Wer nach einer Covid-19-Erkrankung unter Gedächtnisproblemen leidet, kann die Gesundheit des Gehirns laut der Studie gezielt unterstützen - insbesondere durch die Förderung der Neurogenese im Hippocampus. Die Forschenden empfehlen regelmäßige Bewegung, vor allem Ausdauertraining. Denn das fördere das Wachstum neuer Nervenzellen. Eine ausgewogene Ernährung mit Omega-3-Fettsäuren, Beeren, Nüssen und grünem Gemüse könne das Gehirn zusätzlich unterstützen. Stressabbau durch Achtsamkeitsübungen oder Yoga, ausreichend Schlaf sowie der gezielte Einsatz bestimmter Medikamente wie Antidepressiva oder Memantin könnten die Regeneration weiter fördern.
Forderung nach mehr Aufmerksamkeit für kognitive Probleme
Die Studie gibt zwar Hinweise darauf, dass selbst milde Covid-19-Verläufe mit messbaren Gedächtnisdefiziten einhergehen können - insbesondere im Bereich der Mustertrennung. Sie kann aber letztlich keine Aussagen über die Ursachen dieser Defizite machen. Die Forschenden sprechen sich dafür aus, ein stärkeres Bewusstsein in der Gesellschaft für die kognitiven Folgen einer Corona-Infektion zu entwickeln.
Weitere Forschungsergebnisse zu Long-COVID und dem Gehirn
Martin Korte, Professor für Neurobiologie an der TU Braunschweig, forscht ebenfalls an Long-COVID. Er erklärt, dass zwischen 50 und 80 Prozent der Long-COVID-Erkrankten Fatigue als Hauptsymptom nennen. Viele Patienten sprechen auch von Gehirnnebel. Korte vermutet, dass Fatigue mit entzündlichen Prozessen im Gehirn zu tun hat, die dort die Energiebereitstellung vermindern.
Er hat herausgefunden, dass das Gehirn nach einer Grippeinfektion noch lange danach in seiner Funktion beeinträchtigt ist. Das sind ganz ähnliche Mechanismen. Bei Long-COVID führen entzündliche Reaktionen im Gefäßsystem dazu, dass sich kleine Gefäße kontrahieren. Das wirkt sich besonders im Gehirn mit seinen vielen kleinen Gefäßen aus. Es bilden sich auch sogenannte Thromben, Blutplättchen-Verklumpungen, die man durch Blutverdünner möglicherweise auflösen kann.
Korte betont, dass eine Long-COVID-Erkrankung das Gehirn in seiner Leistungsfähigkeit vorübergehend ähnlich beeinträchtigen kann, als sei es um 20 Jahre gealtert. Entzündliche Prozesse im Gehirn sind ein Risikofaktor für das Auftreten neurodegenerativer Erkrankungen wie Alzheimer.
COVID-19 als Multi-Organ-Erkrankung
Die Untersuchung von verstorbenen COVID-19-Patienten hat gezeigt, dass sich das Virus im ganzen Körper ausbreiten kann. Eine Studie im Fachmagazin Nature berichtet über 44 Patienten, die mit oder an Covid-19 gestorben waren. Bei 38 davon war die Infektion vor dem Tod bekannt. Bei sechs war sie erst nach dem Ableben festgestellt worden. Durch die umfangreiche Entnahme von Proben aus verschiedenen Organen, darunter auch dem Gehirn, stellten die Forschenden fest, dass das Virus überall im Körper vorhanden war.
Die Viren hatten offenbar die Blutbahn und von dort aus andere Gewebetypen erreicht. Zum anderen gab es aber auch Patienten, bei denen die Viren nicht mehr im Blutplasma, dafür aber nur noch im Gehirn nachweisbar waren. Die Untersuchung bestätigt damit eine Reihe vorangegangener Studien, die bereits gezeigt haben, dass sich Corona zu einer Multi-Organkrankheit entwickeln kann.