Das Coronavirus Sars-CoV-2 ist bekannt für seine Auswirkungen auf die Atemwege, doch seine potenziellen Folgen für andere Organsysteme, insbesondere das Nervensystem und die Augen, rücken zunehmend in den Fokus. Neuere Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass das Virus auch die Netzhaut infizieren und dort Schäden verursachen kann. Dieser Artikel beleuchtet die möglichen Ursachen einer Sehnerventzündung nach einer Corona-Infektion, basierend auf aktuellen Forschungsergebnissen und klinischen Beobachtungen.
Das Coronavirus und seine Auswirkungen auf das Nervensystem
Das Coronavirus Sars-CoV-2 kann nicht nur Infektionen der Atemwege verursachen, sondern auch andere Organsysteme, wie das Nervensystem, betreffen. Tatsächlich wurde in Autopsien von Patienten, die an Covid-19 gestorben sind, mRNA von Coronaviren im Gehirn nachgewiesen. Es gibt zudem immer mehr Hinweise darauf, dass Coronaviren auch in die Netzhaut des Auges gelangen und Schäden anrichten können. Es ist jedoch unklar, welche Netzhautstrukturen von Sars-CoV-2 infiziert werden und ob die Netzhautschäden direkt oder indirekt Folge einer Infektion der Netzhaut sind.
Neuro-Covid: Ein Angriff aufs Gehirn
Viele Covid-19-Patienten entwickeln neurologische Beschwerden, die unter dem Begriff "Neuro-Covid" zusammengefasst werden. Anhaltende Erschöpfung, Schmerzen, Konzentrationsstörungen, Gedächtnisprobleme und Schlafstörungen - nicht nur viele Intensivpatienten, sondern auch leicht Erkrankte leiden während und noch Monate nach einer Covid-19-Erkrankung unter Neuro-Covid. In extremen Fällen kommt es sogar zu demenzähnlichen Symptomen oder Psychosen.
Forschung mit Netzhautorganoiden
Um die Sars-CoV-2-Infektion der Netzhaut genauer zu untersuchen, hat ein gemeinsames Forscherteam unter der Leitung von Thomas Rauen und Hans Schöler vom Max-Planck-Institut für molekulare Biomedizin und dem Virologen Stephan Ludwig von der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster Organoide - ein organähnliches Modellsystem - der Netzhaut aus menschlichen reprogrammierten Stammzellen verwendet.
Sars-CoV-2 infiziert Netzhautzellen
Sars-CoV-2 infiziert demnach tatsächlich Netzhautzellen, vor allem retinale Ganglienzellen, aber auch Lichtsinneszellen. Darüber hinaus zeigen die Forscher, dass sich Coronaviren auch in diesen Zelltypen vermehren können.
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Das Retina-Organoid-Modell als Alternative zu Tierversuchen
Das von Yotam Menuchin-Lasowski am münsterschen Max-Planck-Institut etablierte menschliche Organoidmodell der Netzhaut erweist sich als relevante Alternative zu Tierversuchen, da sich Sars-CoV-2-Infektionen beim Menschen nicht oder nur unzulänglich im Tiermodell nachbilden lassen. Als Ausgangszelltyp für die Netzhautorganoide wurden menschliche iPS-Zellen verwendet. Das sind Zellen, die aus Biopsien gewonnen und zu künstlich induzierten Stammzellen umprogrammiert wurden.
Analyse der infizierten Organoide
Die ausgereiften Netzhautorganoide wurden von André Schreiber und Stephan Ludwig vom Institut für Molekulare Virologie der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster in einem Sicherheitslabor der Schutzstufe 3 mit Sars-CoV-2 Viren inkubiert und anschließend nach festgelegten Inkubationszeiten analysiert. So gelang den Forschern mittels quantitativer PCR-Analyse der Nachweis von Sars-CoV-2 mRNA in den Organoiden, was darauf hindeutet, dass Zellen in den Organoiden tatsächlich vom Virus infiziert wurden. Um darüber hinaus die aktiven Viruskonzentrationen zu messen, die von den infizierten Organoiden nach verschiedenen Inkubationszeiten produziert wurden, verwendeten die Wissenschaftler einen sogenannten viralen Plaque-Assay. Und tatsächlich: dieser Test zeigte, dass sich in den Retina-Organoiden neue Virusnachkommen gebildet hatten.
Betroffene Zellen in den Retina-Organoiden
Um zu erfahren, welche Zellen in den Retina-Organoiden betroffen sind, analysierten die Forscher die Organoide im Fluoreszenzmikroskop. Mithilfe verschiedener Immunmarker für die unterschiedlichen Zelltypen der Netzhaut und mit einem fluoreszierenden Antikörper gegen das Nucleoprotein (N-Protein) von Sars-CoV-2 zeigte sich, dass hauptsächlich zwei Zellschichten der Retina-Organoide infiziert wurden. Zum einen befanden sich viele der N-Protein-angefärbten Zellen in der äußeren Körnerschicht der Organoide. Das ist die Zellschicht, in der sich die Fotorezeptoren befinden - also die Zapfen und Stäbchen, die das eintreffende Licht in Nervenimpulse umwandeln. Der Zelltyp, in dem jedoch am häufigsten das N-Protein von Sars-CoV-2 nachweisen konnten, sind retinale Ganglienzellen. Diese Zellen befinden sich in der innersten Schicht der Retina und geben alle Signale von der Netzhaut über den Sehnerv ins Gehirn weiter.
Mögliche Folgen für die Ganglienzellen
Interessanterweise hängen viele der mit Covid-19 assoziierten Netzhautsymptome mit retinalen Ganglienzellen zusammen, die bisher allerdings vorwiegend mit sekundären Auswirkungen anderer Sars-CoV-2-verursachter Krankheitssymptome in Verbindung gebracht wurden, wie z. B. Schäden an den Blutgefäßen oder einer Erhöhung des Augendrucks. Die aktuelle Retina-Organoid Studie zeigt jedoch, dass eine Infektion mit Sars-CoV-2 direkte pathologische Folgen für die retinalen Ganglienzellen haben kann, auch wenn Sehbehinderungen bei Patienten mit Covid-19 nicht häufig vorkommen.
Long-Covid-Symptome und degenerative Erkrankungen der Netzhaut
Die Daten geben Anlass zur Annahme, dass sogenannte Long-Covid-Symptome degenerative Erkrankungen der Netzhaut einschließen können.
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Wie das Coronavirus die Blut-Retina-Schranke überwindet
Forschende aus den USA haben herausgefunden, dass Coronaviren die schützende Netzhautbarriere überwinden können und dort ansässige Zellen befallen. Dabei können Augenschäden entstehen, die erst nach Monaten oder Jahren auffällig werden.
Virus infiziert Augen aus dem Inneren des Körpers heraus
Das Team unter der Leitung von Pawan Kumar Singh entdeckte, dass das Coronavirus das Auge infizieren kann - und zwar auch dann, wenn es nicht über die Augenoberfläche, sondern beim Einatmen in den Körper gelangt. Der Übertragungsweg über die Nase führt dazu, dass das für eine Covid-19-Infektion typische Spike-Protein in verschiedenen Augengeweben präsent ist. Dabei befällt das Virus die Zellen, die die Blut-Retina-Schranke auskleiden und löst eine schwere Entzündungsreaktion in der Netzhaut aus.
Langer Kontakt mit Spike-Protein begünstigt Sehschäden
Ein längeres Vorhandensein des Spike-Proteins, mit dem SARS-CoV-2 die Zellen befällt, kann zu Mikroaneurysmen und Gefäßverschlüssen in der Netzhaut führen. Im schlimmsten Fall kann dabei die Sehkraft der Betroffenen beeinträchtigt werden.
Empfehlung zum Besuch beim Augenarzt
Menschen, die eine Corona-Infektion durchgemacht haben - selbst bei asymptomatischen Fällen - könnten nach Ansicht der Forschenden Augenschäden entwickeln, die sich erst nach Monaten oder Jahren durch Beschwerden äußern. Wurde in der Vergangenheit Covid-19 diagnostiziert, sollten Betroffene ihren Augenarzt bitten, auf Anzeichen für pathologische Veränderungen der Netzhaut zu achten. Eine frühe Diagnose sei vor allem für Patientinnen und Patienten mit geschwächtem Immunsystem, Bluthochdruck oder Diabetes wichtig, da solche Vorerkrankungen schwere Verläufe von Corona-assoziierten Augenerkrankungen begünstigen.
Auswirkungen von Covid-19 auf das visuelle System
Covid-19 wirkt sich speziell auf das visuelle System aus und beeinträchtigt den zweiten Hirnnerv (Sehnerv), was zu einer Optikusneuritis führt, die ein oder beide Augen betrifft und dazu führt, dass diese Patienten einen unterschiedlich starken ein- oder beidseitigen Sehverlust, Schmerzen bei der Augenbewegung, RAPD und Ödeme der Papille aufweisen. Es gab Fälle von Covid-19-Patienten mit Vestibularnystagmus und damit verbundenen Symptomen wie Schwindel, Übelkeit und Erbrechen, die mit einer viral induzierten Vestibularisneuritis vereinbar waren. Bei einer Optikusneuritis umfassen charakteristische Befunde eine reduzierte Sehschärfe, Gesichtsfelddefekte und eine gestörte Farbwahrnehmung. Gleichzeitig können jedoch Papillenhyperämien, Ödeme in und um die Papille sowie Gefäßschwellungen auftreten.
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Auswirkungen auf die Sehbahnen und den visuellen Kortex
Bei den Auswirkungen von Covid-19 auf das Gehirn zeigt sich die vielleicht verheerendste Wirkung auf den Sehbahnen und im visuellen Kortex. Entlang der Sehbahn wirken sich Schlaganfälle, die durch den von Covid-19 ausgelösten abnormalen Gerinnungsmechanismus verursacht werden, auf die Hirnnerven 3 und 6 sowie auf die damit verbundenen Gesichtsfelddefekte aus. Eine weitere schwerwiegende Auswirkung von Covid-19 auf die Strukturen im Gehirn betrifft jedoch den visuellen Kortex und verursacht eine erworbene Form der zerebralen/kortikalen Sehbehinderung, bekannt als CVI. Dieses auch „zerebrale visuelle Wahrnehmungsstörung“ genannte Krankheitsbild tritt auf, wenn die Strukturen des visuellen Systems gesund, die höheren Sehbahnen des visuellen Kortex jedoch beeinträchtigt sind und zu Schwierigkeiten bei der visuellen Verarbeitung führen, die sich wie eine Art „Gehirnblindheit“ äußern. Auch das Farbsehen und die Kontrastempfindlichkeit können beeinträchtigt sein, wenn die Sehbahn betroffen ist. Dies kann auch nach dem Ende der Erkrankung des Patienten bestehen bleiben.
Therapieoptionen und ihre Auswirkungen
Covid-19-Patienten wurden mit mehreren Therapieoptionen behandelt, von denen einige eine gute Evidenzbasis hatten und andere, wie wir jetzt wissen, mehr Schaden als Nutzen verursachten. Steroide, die zur Behandlung von Entzündungen, in diesem Fall durch Covid-19, eingesetzt werden, bergen das Risiko einer beschleunigten Kataraktentwicklung, eines erhöhten Glaukomrisikos und einer zentralen serösen Retinopathie. Ein weiterer Effekt von Covid-19 wurde bei einer Patientenkohorte beobachtet, die auf der Intensivstation intubiert wurde und eine Mukormykose, eine Pilzinfektion im Nasenantrum entwickelte, die zu einer Pilzinvasion der Augenhöhle führte, die wiederum zu Proptosis, Schmerzen und Diplopie führte. Die umstrittene Verwendung von Chloroquinin und Hydroxychloroquinin wird mit einer Netzhauttoxizität in Verbindung gebracht, die eine sogenannte Bulls-Eye-Makulopathie verursacht.
Persistentes Post-Covid-19-Syndrom (PPCS) und seine Auswirkungen auf das visuelle System
Der PPCS-Patient wird sich typischerweise mit einer Vielzahl von visuellen Symptomen vorstellen, die kürzlich aufgetreten sind und darauf zurückzuführen sind, dass der Patient mit Sars-CoV-2 infiziert war. Diese Symptome reichen von vermindertem Sehvermögen, Diplopie und Augenschmerzen über Gesichtsfeldausfälle und insbesondere bei jüngeren Patienten zu Schwierigkeiten bei der Naharbeit aufgrund einer Akkommodationsstörung. Einige dieser PPCS-Patienten sind asymptomatisch und weisen nur klinische Symptome auf, die bei einer routinemäßigen Augenuntersuchung festgestellt werden. Bei asymptomatischen PPCS-Patienten wurden Gefäßveränderungen festgestellt. Am häufigsten sind Punkt-/Fleckenblutungen, Flammenblutungen, Cotton-Wool-Herde, erweiterte Venen, Gefäßschlängelungen, Veränderungen des Durchmessers der Netzhautgefäße und Netzhautgefäßverschlüsse. Während diese am häufigsten bei Patienten mit zugrunde liegenden Gesundheitsrisiken auftraten, wurden sie auch bei jungen gesunden Patienten ohne Komorbiditäten beobachtet. Wie bei akutem Covid-19 wurde PPCS mit dem Auftreten von Demyelinisierungspathologien wie dem Guillain-Barré- oder Miller-Fisher-Syndrom in Verbindung gebracht, die die Pupillenreaktionen, die Augenmotilität und die Ptosis des Lids beeinträchtigen. Der Beginn der Myasthenia gravis führt bei einigen Patienten zu vertikaler Diplopie und Ptosis.
Augenprobleme durch Corona und Long-Covid: Was können Patienten tun?
Begleitend zu einer spezifischen Therapie können folgende Maßnahmen unterstützend wirken:
- Omega 3: Für elastische Gefäßwände.
- Vitamin D3: Ein guter Vitamin D3-Spiegel (der Laborwert sollte bei ca. 80 liegen) ist wichtig.
- Basische Ernährung: Um den Körper zu entlasten.
- Entzündungshemmende Substanzen: Wie Curcuma und Boswellia können helfen.
- OPC: Kann das Blut weniger anfällig für Verklumpungen machen.
- Darmgesundheit: Der Darm hat eine besondere Wirkung auf unser Immunsystem und sollte bei Post Covid-Erkrankungen immer mit berücksichtigt werden.
Abklärung und Behandlung von Sehstörungen nach COVID-19
Zur Abklärung von Sehstörungen nach COVID-19 ist eine gezielte augenärztliche Untersuchung notwendig. Neben einer ausführlichen Anamnese können Basisuntersuchungen wie die Sehschärfemessung, Spaltlampenkontrolle, Augeninnendruckmessung und Funduskopie erfolgen. Ergänzend geben Tests zum Gesichtsfeld und Farbsehen Hinweise auf funktionelle Störungen.
Behandlungsmöglichkeiten
Bei Sehstörungen nach Long-Covid kommen meist schonende, nicht-invasive Behandlungen zum Einsatz. Dazu gehören zum Beispiel Augentropfen gegen Entzündungen, künstliche Tränen bei trockenen Augen sowie Nahrungsergänzungsmittel wie Omega-3 und Vitamine, die die Augengesundheit unterstützen. Spezielle Übungen können die Augenmuskulatur stärken und prismatische Brillen helfen, Doppelbilder oder Verzerrungen zu korrigieren. Auch Anpassungen am Arbeitsplatz und regelmäßige Pausen vom Bildschirm entlasten die Augen. Ergänzend können bei Bedarf Entspannungstechniken oder computergestützte Trainings angewendet werden.
Präventive Maßnahmen
Um Sehstörungen nach COVID-19 nicht zu verschlimmern, ist es wichtig, Risikofaktoren wie Bluthochdruck oder Diabetes gut einzustellen und im Blick zu behalten. Übermäßige Bildschirmzeit sollte vermieden werden, denn langes Starren auf Displays belastet die Augen stark. Dabei hilft die einfache 20-20-20-Regel: Alle 20 Minuten für 20 Sekunden bewusst auf ein weit entferntes Objekt schauen, um die Augenmuskulatur zu entspannen. Außerdem schützt das Tragen von Sonnenbrillen vor UV-Strahlung und bei Lichtempfindlichkeit vor unangenehmer Blendung. Ein gut eingerichteter, ergonomischer Arbeitsplatz mit blendfreier Beleuchtung sorgt ebenfalls dafür, dass die Augen weniger schnell ermüden.
Aktuelle Forschung und zukünftige Perspektiven
Die Forschung zu Long-Covid-bedingten Augenproblemen beschäftigt sich damit, wie das Virus das Auge schädigt und welche Biomarker dabei helfen können, den Krankheitsverlauf besser vorherzusagen. Moderne Bildgebungstechniken machen kleine Gefäßveränderungen sichtbar, die mit den Sehstörungen in Verbindung stehen. Gleichzeitig werden neue Therapien wie gezielte Medikamente, Stammzellbehandlungen und virtuelle Trainingsprogramme erprobt.
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