Verursacht Serotonin-Mangel postvirale Syndrome? Heiße Spur bei der Ursachenforschung zu Long Covid

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Serotonin ist ein wichtiger Neurotransmitter und wirkt unter anderem auf unseren Schlaf, Appetit und unsere Stimmung. Eine aktuelle Studie stellt nun Hinweise vor, dass ein Virus-induzierter Mangel an Serotonin eine Ursache für das Long-Covid-Syndrom sein könnte. Wie belastbar diese Studie ist, ordnet ein Experte der Deutschen Gesellschaft für Neurologie in diesem Beitrag ein.

Nach einer Covid-19-Erkrankung können anhaltende Beschwerden auftreten, was als „Long Covid“ oder „Post Covid“ bezeichnet wird (auch „post-acute sequelae of Covid“, PASC). Es handelt sich um ein teils schwerwiegendes postvirales Syndrom, dessen Ursache bislang ungeklärt ist. Häufige klinische Symptome sind eine Art von Erschöpfung („Fatigue“), kognitive Störungen, Kopfschmerzen, Schlaf- und Angststörungen. Die Schwere der akuten Infektion und psychosoziale Faktoren spielen bei der Entstehung von PASC offensichtlich eine Rolle. Daneben werden vier Hypothesen für die Pathogenese diskutiert:

• Virus-Persistenz

• chronische Entzündungsvorgänge

• Hyperkoagulabilität (Blutgerinnungsstörung mit erhöhter Neigung zur Thrombenbildung)

• autonome Dysfunktion (d. h. Störungen im vegetativen Nervensystem)

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Eine neue Publikation in der Zeitschrift „Cell“ [1] führte nun klinisch und tierexperimentell diese vier Hypothesen auf einen einzigen neu postulierten Pathomechanismus zurück. In der noch nicht abgedruckten Studie untersuchten Wissenschaftler der University of Pennsylvania Mäuse, die mit SARS-CoV-2-infiziert wurden oder bei denen chemisch eine entsprechende Entzündungsreaktion ausgelöst wurde. Dabei zeigte sich, dass die SARS-CoV-2-Infektion mit einer erniedrigten Serotoninkonzentration im Blut einhergeht.

Anschließend analysierten die Forscher Daten von insgesamt 1.540 PASC-Patienten aus unterschiedlichen Kohorten und kamen zu dem Ergebnis, dass es auch bei Betroffenen mit PASC zu einer erniedrigten Serotoninkonzentration im Blut kommen kann. Allerdings war der Grad der Serotoninreduktion in den untersuchten Patientenkohorten mit PASC unterschiedlich stark ausgeprägt und bei einigen gar nicht nachweisbar. Insgesamt aber schlussfolgerte das Autorenteam, dass eine akute Covid-19-Erkrankung häufig zu einer Erniedrigung des Serotoninspiegels führt, die bei schweren PASC anhält.

Theorien zum Virus-bedingten Serotoninabfall

Wie lässt sich der Abfall des Serotonin-Spiegels erklären? Hierfür stehen gleich mehrere Erklärungsansätze in der Diskussion. Anscheinend sorgt die Virusinfektion dafür, dass der Darm weniger des Serotonin-Vorläufers Tryptophan absorbiert, eine essenzielle Aminosäure aus der Nahrung. Auch kommt es zu einer Thrombozyten-Überaktivierung und in Folge zu einer Verminderung der Zahl der Blutplättchen (einer Thrombozytopenie), was die endogenen Serotoninspeicher vermindert. Als weiteren Punkt geben die Studienautoren einen erhöhten Serotoninumsatz durch das Enzym Monoaminooxidase, kurz MAO, an. Auch wurde gezeigt, dass von Virus-RNA induszierte so genannte Typ-I-Interferone den Serotoninmangel verstärken, indem sie u. a. die Tryptophanaufnahme im Darm reduzieren.

„Der daraus resultierende periphere Serotoninmangel könnte eine mögliche Erklärung für einige PASC-Symptome sein, denn er beeinträchtigt die Signalübertragung des Vagusnervs und damit die Aktivität des vegetativen Nervensystems sowie auch Funktionen des Hippocampus“, erklärt Prof. Dr. Peter Berlit, Generalsekretär und Pressesprecher der deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN). „Doch die in der Studie beschriebenen Pathomechanismen von PACS müssen nun zunächst in prospektiven Folgestudien mit Kontrollgruppen validiert werden.“

Ergebnisse sind nicht gesichert

Sowohl die Studiengruppe selbst wie auch die Autorin einer in „Science“ [2] veröffentlichten Diskussion verweisen auf Limitationen der Studie: Größter Schwachpunkt sei, dass die Erniedrigung des Serotonin-Spiegels nicht konsistent in allen Kohorten nachgewiesen werden konnte. Und der Serotoninmangel wurde im Tierversuch zwar im Blut, nicht aber im Gehirn der Mäuse gefunden. Auch sei der beschriebene „Link“ zwischen PASC und enteraler Tryptophan-Aufnahme sowie Thrombopenie nach einer SARS-CoV-2-Infektion letztlich nur eine Hypothese.

„Zunächst liefert die Studie einen neuen möglichen Erklärungsansatz für Long-Covid-Beschwerden, der weiter erforscht werden muss“, ordnet Berlit ein. Bestätigen sich die Ergebnisse, könnten sie dem Experten zufolge auch jenseits von SARS-CoV-2 bedeutsam sein: Verringerte Serotoninspiegel seien nicht Covid-19-spezifisch, sondern auch von anderen viralen Erkrankungen bekannt, die ebenfalls postvirale Syndrome auslösen können, beispielsweise beim Dengue-Fieber. „Es ist daher wichtig, dass Covid-19 und PASC weiter beforscht werden, auch wenn die Pandemie nun als weitgehend überstanden gilt.“

Literatur:

[1] Wong AC, Devason AS, Umana IC et al.: Serotonin reduction in post-acute sequelae of viral infection, Cell. 2023 Oct 9:S0092-8674(23)01034-6; DOI: 10.1016/j.cell.2023.09.013. Epub ahead of print. PMID: 37848036.

[2] Offord C.: Low serotonin levels might explain some Long Covid symptoms, study proposes, Science, 16 Oct 2023, DOI: 10.1126/science.adl4038

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