Long COVID bleibt für viele Betroffene ein Rätsel – und auch die Forschung tastet sich erst nach und nach an die Ursachen heran. Ein Team am Zentrum für Individualisierte Infektionsmedizin (Centre for Individualised Infection Medicine, CiiM) in Hannover meldet nun einen neuen Baustein auf dem Weg zum Verständnis der Erkrankung: In bestimmten Immunzellen wurde ein spezieller molekularer Zustand entdeckt, der eng mit typischen Long-COVID-Beschwerden verknüpft ist.
In Deutschland entwickeln nach einer Infektion mit dem Virus SARS-CoV-2 bis zu 10 % der Erkrankten Long COVID. Die Symptome reichen von ausgeprägter Fatigue und Konzentrationsstörungen über Atemwegsbeschwerden bis hin zu neurologischen Problemen – und können Monate oder sogar Jahre anhalten. Hinzu kommt, dass das Krankheitsbild von Person zu Person sehr unterschiedlich ausfallen kann. „Long COVID ist eine äußerst komplexe Erkrankung mit verschiedenen Ausprägungen“, sagte Prof. Yang Li, Leiterin der Abteilung „Bioinformatik der Individualisierten Medizin“ und Direktorin des CiiM. „Wie und in welcher Ausprägung Long COVID entsteht, ist bislang noch nahezu unverstanden. Bildlich gesprochen liegt hier leider erst ein extrem lückenhaftes Mosaik vor.“
Um dieses Mosaik zu vervollständigen, hat das Team um Studienleiterin Yang Li gemeinsam mit Forschenden um Prof. Thomas Illig von der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH), Prof. Jie Sun von der University of Virginia (USA) und weiteren Partnern eine umfangreiche Big-Data-Studie durchgeführt. Im Mittelpunkt standen Immunzellen von Long-COVID-Patienten, deren Proben aus der zentralen Biobank der MHH stammten. „Wir haben die Zellen in einem sogenannten Einzelzell-Multiomics-Ansatz untersucht. Auf diese Weise konnten wir den molekularen Status innerhalb einer Zelle erfassen und Einblicke in zelluläre Zusammenhänge erhalten“, erklärte Dr. Saumya Kumar, CiiM-Wissenschaftlerin und Erstautorin der Studie. Zusätzlich bestimmten die Forschenden den Gehalt entzündungsfördernder Botenstoffe, sogenannter Zytokine, im Blutplasma.
Ein zentrales Merkmal der Arbeit war die Auswertung der Patientendaten nach dem Schweregrad der ursprünglich durchlaufenen COVID-19-Erkrankung. „Der zentrale und innovative Ansatz unserer Studie ist die Einteilung der Patientendaten nach dem Schweregrad der ursprünglich durchlaufenen COVID-19-Erkrankung“, sagte Yang Li. „Auf diese Weise kann die damit zusammenhängende unterschiedliche Immunreaktion erfasst werden. Und nur so ist es möglich, eindeutige molekulare Merkmale zu identifizieren, die den chronischen Symptomen von Long COVID tatsächlich zugrunde liegen.“ Die Ergebnisse der Studie sind im Fachjournal Nature Immunology erschienen.
Die Forschenden gingen der Frage nach, wie sich das molekulare Gefüge in Immunzellen im Verlauf von Long COVID verändert und ob sich Marker finden lassen, die mit der Stärke von Fatigue oder Atemwegssymptomen zusammenhängen. Aus der großen Datenmenge rückte schließlich ein bestimmter molekularer Zustand im Inneren sogenannter CD14+-Monozyten in den Fokus. Diese Zellen gehören zu den weißen Blutkörperchen und spielen eine wichtige Rolle in der Immunabwehr. „Mithilfe der Einzelzellanalyse konnten wir in diese Zellen hineinzoomen. Dabei zeigte sich, dass Monozyten mit einem bestimmten molekularen Zustand in ihrem Zellinneren, den wir ‚LC-Mo‘ nannten, insbesondere bei Long COVID-Patienten vorhanden waren, die zuvor eine milde bis moderate COVID-19-Erkrankung durchlaufen hatten“, sagte Saumya Kumar. „Außerdem korrelierte LC-Mo mit der Schwere von Fatigue und Atemwegssymptomen und ging mit erhöhten Zytokin-Werten im Blutplasma einher, die ein Anzeiger für Entzündungsprozesse im Körper sind.“
Mit diesem LC-Mo-Zustand sehen die Forschenden einen neuen wichtigen Mosaikstein im Verständnis von Long COVID. „Sein genauer Platz im Entstehungsbild von Long COVID muss zwar noch gefunden werden, doch er bietet spannende Ansatzpunkte für weiterführende Studien, etwa mit Blick auf genetische Risikofaktoren oder individualisierte Medizin“, sagte Yang Li. „Wenn wir die Hintergründe für die Entstehung von Long COVID besser verstehen lernen, hilft uns das auch, die Entstehung möglicher Spät- oder Langzeitfolgen anderer Infektionskrankheiten besser zu verstehen.“
Die Arbeiten wurden unter anderem durch einen ERC Starting Grant (ModVaccine), das COVID-19-Forschungsnetzwerk des Landes Niedersachsen (COFONI) sowie das Niedersächsische Zentrum für KI & Kausale Methoden in der Medizin (CAIMed) mit Mitteln des Niedersächsischen Ministeriums für Wissenschaft und Kultur (MWK) gefördert. Weitere Unterstützung kam vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR). Das CiiM ist eine gemeinsame Einrichtung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI) und der Medizinischen Hochschule Hannover und widmet sich der Entwicklung personalisierter Ansätze in der Infektionsmedizin. Am HZI arbeiten Forschende an verschiedenen Standorten in Deutschland daran, bakterielle und virale Infektionen sowie die Abwehrmechanismen des Körpers zu untersuchen und Grundlagen für neue Therapien und Impfstoffe zu schaffen.
Die Originalpublikation der Studie von Saumya Kumar und Kolleginnen und Kollegen ist unter dem Titel „A distinct monocyte transcriptional state links systemic immune dysregulation to pulmonary impairment in long COVID“ in Nature Immunology (2026) erschienen. Ein weiterer Beitrag in demselben Fachjournal von Antar, Pasetes, Brennon und anderen befasst sich ergänzend mit immunologisch unterschiedlichen Formen von Long COVID nach mild verlaufener Akuterkrankung.
