V italstoffe Abb.1a
V italstoffe Abb.1a Abb.1b © Uwe Gröber 2021 Die Down-Regulation des Rezeptorproteins ACE2 scheint eine Schlüsselrolle in der COVID-19-Immunpathogenese zu spielen. In der Folge steigt der Spiegel von Angiotensin II (Ang II) an, welches an den Angiotensin II Type 1 Rezeptor (AT1R) bindet. Die Erhöhung der Ang- II-Konzentrationen und die Stimulierung des AT1R führen zu einer Abnahme der Stabilität des pulmonalen Endothels und zu einer Exazerbation des respiratorischen Distresses. Darüber ruft die Bindung an AT1R eine gesteigerte Bildung von pro-inflammatorischen Zytokinen sowie eine vermehrte Sekretion von Aldosteron mit verstärkter Kaliurese (⇨ Hypokaliämie) und Rückresorption von Natrium hervor. Dementsprechend konnte man im Vergleich zu Gesunden im Blutplasma von SARS-CoV-2-Infizierten deutlich erhöhte Spiegel an Angiotensin II nachweisen. AT1R gehört in die Superfamilie von an G-Protein gekoppelte Rezeptoren und wird von zahlreichen Organen exprimiert, wie glatte Gefäßmuskelzellen und Endothelzellen in Herz, Lunge, Nieren, Leber und ZNS. Als Effektorpeptid des RAAS kann Ang II auch multiple pathophysiologische Prozesse initiieren wie Vasokonstriktion, Hypertonie, Hypertrophie von Gefäß- und Herzmuskelzellen sowie die Freisetzung von Noradrenalin. Die Bindung von Ang II an AT1R mobilisiert eine Reihe von Signalwegen, welche unter anderen die pathophysiologischen Effekte von Ang II steuern. Dabei aktiviert Ang II über die Bindung an den AT1R auch die NADPH-Oxidase (NOX), die hauptsächlich für die Generierung von reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) verantwortlich ist. Bekanntlich induziert Stickstoffmonoxid ( • NO) eine Gefäßerweiterung. Allerdings wird • NO bei hohen Konzentrationen von Superoxid-Radikalen ( - O • 2) in das toxische Peroxynitrit (ONOO - ) umgewandelt. Reaktive Stickstoffverbindungen (RNS) wie Peroxynitrit (ONOO - ) können Eisen-Schwefelhaltige Enzyme, wie die Isocitrat-Dehydrogenase (IDH), Aconitase und die Succinat-Dehydrogenase (SDH) aus dem Citratzyklus hemmen, deren Regulation maßgeblich an der immunologischen Antwort beteiligt ist. Unter stark pro-inflammatorischen Bedingungen kann die Produktion von ONOO - -Ionen um das 106-fache ansteigen. ONOO - -Ionen können zahlreiche Schäden insbesondere an der mitochondrialen DNA (mtDNA) sowie in der mitochondrialen Elektronentransportkette (ETK) mit mitochondrialer Dysfunktion auslösen. Oxidative und nitrosative Schäden in der ETK (z.B. Kplx I, III) steigern die Belastung mit mtROS und die Ausprägung der mitochondrialen Dysfunktion (mtROS = von Mitochondrien gebildete reaktive Sauerstoffspezies). Darüber hinaus führen mitochondriale Schäden zu einem Anstieg der intrazytoplasmatischen Spiegel an Kalzium (Ca 2+ ) und zur Ausschüttung proinflammatorischer Zytokine. Die häufig beobachtete Anosmie in der Frühphase der SARS-CoV-2-Infektionen, aber teilweise auch 60 Tage nach der Erstmanifestation, steht in Assoziation mit der Schädigung des Bulbus olfactorius. Dabei werden der Befall von olfaktorischen Epithelzellen sowie ein Zusammenhang mit der hohen Expression von ACE2-Rezeptoren auf diesen Zellen diskutiert. Der Bulbus olfactorius weist zudem bekanntlich eine hohe Mitochondriendichte auf und ist bei vielen Mitochondriopathien (z.B. Morbus Parkinson) gestört. Der Bulbus olfactorius bildet sozusagen die Eintrittspforte ins zentrale Nervensystem (ZNS) und könnte bei Infektionen mit SARS-CoV-2 die Entstehung einer enzephalitischen Entzündung und anderer Inflammationen begünstigen. Neue antivirale Strategien Die skizzierten Pathomechanismen der endothelialen und mitochondrialen Dysfunktion bilden die Rationale für neue antivirale Strategien, die den Einsatz von mitotropen und immunrelevanten Mikronährstoffen beinhalten, welche die mitochondriale Bioenergetik und die Biodiversität der Darmmikrobiota modulieren und dadurch die Resilienz gegen Viren steigern. 34
Long-COVID Dazu gehören zum Beispiel Coenzym Q10 (Ubiquinol/Ubiquinon), Vitamin B2 (FADH), Eisen (FeS) und Vitamin B3 (NADH), die als Bestandteile der Atmungskettenkomplexe dazu beitragen können, den Elektronentransfer zwischen den Komplexen I-IV zu verbessern. Zudem sind diese mitotropen Mikronährstoffe antioxidativ wirksam und reduzieren die Belastung mit reaktiven Sauerstoff-Spezies (mtROS), die im Rahmen einer gestörten oxidativen Phosphorylierung gebildet werden. Darunter sind vor allem auch Antioxidanzien wie L-Glutathion, N-Acetylcystein, Alpha- Liponsäure oder Vitamin C von Bedeutung. Zur Verbesserung der häufig mit der mitochondrialen Dysfunktion assoziierten endothelialen Dysfunktion können für den Anstieg der NO-Verfügbarkeit auch NO-Donatoren wie L-Arginin und L-Citrullin eingesetzt werden. Auch die Steigerung der mitochondrialen Biogenese durch sekundäre Pflanzeninhaltsstoffe wie Curcumin, Epigallocatechin oder Resveratrol kann zur Verbesserung der mitochondrialen Bioenergetik beitragen. Neben der gezielten Supplementierung von immunrelevanten und mitotropen Mikronährstoffen kann sich eine fettreiche, aber kohlenhydratarme (z.B. auf 1 g pro kg Körpergewicht täglich reduzieren) Diät günstig auf die Funktion der Mitochondrien auswirken. Erkrankungen, die mit Endotheliopathien und/oder Mitochondriopathien assoziiert sind (z.B. Typ-2-Diabetes), scheinen die Ausprägung und Schwere des Krankheitsverlaufs von CO- VID-19, aber auch von Long-COVID zu verschlechtern. Während eine hohe Glucoseaufnahme das Wachstum von Viren unterstützt und bekanntlich die Insulinresistenz verschlechtert, hemmt die zu den Hexosen zählende Galactose die SARS-CoV-2-Replikation und verringert die Insulinresistenz. Auch die mitochondriale Atmung wird durch Galactose unter anderem über die vermehrte Aktivität von Cytochrom c und die Steigerung der oxidativen Phosphorylierung verbessert. Unter dem Aspekt der Lebensführung ist neben einer gesunden Ernährung ohne Mikronährstoffdefizite auch die regelmäßige körperliche Aktivität von Bedeutung. Sportmedizinische Aspekte haben demnach in der Therapie von mitochondrialen Störungen einen hohen Stellenwert. So kann medizinisch kontrolliertes Krafttraining die Aussprossung von Satelittenzellen (Muskelstammzellen) stimulieren und den Anteil an mutierter mtDNA reduzieren. Ausdauersport wiederum induziert die mitochondriale Proliferation und regt die mitochondriale Biogenese an. Literatur: Gröber U, COVID-19 und Long-CO- VID. Bessere Resilienz durch immunrelevante Mikronährstoffe. 140 S., 1. Auflage, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart, 2021. Gröber U, Holick MF, The coronavirus disease (COVID-19) - A supportive approach with selected micronutrients. Int J Vitamin Nutr Res, 2021; 1-22, doi: 10.1024/0300-9831/a000693. Autor: Uwe Gröber, Medizinisch-wissenschaftlicher Leiter der AMM – Akademie für Mikronährstoffmedizin, Essen Internet: www.vitaminspur.de © ai_stock – shutterstock.com April 2022 35
