Lead
Atemnot und Lungenschäden sind Schlüsselsymptome bei einer schweren COVID-19 Erkrankung. Gleichzeitig leiden viele Patienten auch unter Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Nierenversagen und Beeinträchtigungen des Zentralnervensystems (ZNS). Die zugrundeliegenden Mechanismen der langfristigen Schädigung durch COVID-19 sind jedoch nur unzureichend verstanden.

Lay summary

Hintergrund

Schädigungen des Herz-Kreislauf-Systems beeinflussen signifikant die Sterblichkeitsrate von COVID-19-Patienten. Um die Zusammenhänge zwischen kardiovaskulären Erkrankungen und COVID-19 zu verstehen, ist es wichtig die zugrundeliegenden Mechanismen der SARS-CoV-2-Infektion in den Zellen der Blutgefässwand zu entschlüsseln. Der wichtigste Eintrittspunkt von SARS-CoV-2 ist ein Molekül namens ACE2, welches auf Zellen der Blutgefässwand in allen Organen, inklusive der Blut-Hirn-Schranke und auf Herzmuskelzellen vorkommt. Für die Charakterisierung verschiedener klinischer Symptome und für die Entwicklung neuer Therapien ist es entscheidend zu wissen, welche Zellen mit SARS-CoV-2 direkt infiziert werden können.

Forschungsziele

Mit Hilfe von Zellkulturen werden wir die Folgen einer SARS-CoV-2-Infektion in Zellen der Blutgefässwand auch jenen der Blut-Hirn-Schranke und den Herzmuskelzellen untersuchen. Nach Infektion dieser Zellen werden wir deren entzündliche Immunantwort und Virus-induzierte Veränderungen anhand ihres Genexpressionsprofils untersuchen. Komplexere, den ganzen Körper betreffende Auswirkungen einer SARS-CoV-2-Infektion werden wir in Zebrafischen und Mäusen erforschen. Tierversuche erlauben uns, das gesamte Herz-Kreislauf-System abzubilden und die Langzeitfolgen von COVID-19 besser zu verstehen.

Erwartete Ergebnisse und Produkte

Unser Projekt hat das Ziel, Signalwege, welche bei SARS-CoV-2-Infektion aktiviert werden, zu identifizieren und die Folgen einer SARS-CoV-2-Infektion auf Gefässwände, inklusive jenen der Blut-Hirn-Schranke, und auf das Herz zu charakterisieren. Unsere Tiermodelle werden das Verständnis über den Krankheitsverlauf verbessern und den Einfluss von COVID-19 auf die Herzfunktion sowie die langfristigen Auswirkungen auf das Gefässsystem aufzeigen. Diese Erkenntnisse werden dazu beitragen übermässige Entzündungen, Blutgefässverschlüsse und neurologische Symptome, wie Erinnerungsstörungen und Müdigkeit, gezielt bekämpfen zu können.

Beitrag zur Bewältigung der aktuellen Pandemie

Das Projekt vereint Herz-Kreislauf-Expertinnen und -Experten der Universität Bern mit den weltweit führenden Teams in der Coronavirus-Forschung. Unsere Zusammenarbeit vereint etablierte Methodik, welche es ermöglichen wird, die durch SARS-CoV-2 induzierten, zellspezifischen und zellübergreifenden Veränderungen im Körper zu entschlüsseln. Dadurch erhoffen wir uns therapeutische Ansatzpunkte zu finden, die zur Verbesserung der Behandlung der COVID-19 Erkrankung und der Verhinderung von Langzeitfolgen im Herz-Kreislauf- oder Nervensystem führen.