- Chen J. et al. (2023). A placental model of SARS-CoV-2 infection reveals ACE2-dependent susceptibility and differentiation impairment in syncytiotrophoblasts.Nat Cell Biol (2023).
Schwangere Frauen besitzen im Gegensatz zu nicht schwangeren Frauen ein erhöhtes Risiko, an einer Virusinfektion zu erkranken. Infizieren sich Schwangere mit SARS-CoV-2-Infektion, steigt damit auch das Risiko für Totgeburten oder Frühgeburten. Diese negativen Geburtsergebnisse sind besonders ausgeprägt, wenn die SARS-CoV-2-Infektion zu einem frühen Zeitpunkt der Schwangerschaft eingetreten ist. Verglichen mit nicht geimpften Frauen profitieren geimpfte Frauen von einem signifikanten Schutz vor Totgeburten und dem Tod von Säuglingen im ersten Lebensmonat.1
SARS-CoV-2 kann über die ACE2, die Transmembran-Serinprotease 2 (TMPRSS2) oder auch über Endozytose die menschlichen Zellen infizieren. Neben dem Respirationstrakt können auch viele andere Organe infiziert werden. Dies liegt u. a. an der breiten Expression von ACE2 und TMPRSS2. Neben Herz, Niere und Darm gibt es wissenschaftlich belegte Hinweise darauf, dass auch die Plazenta ACE2 und TMPRSS exprimiert.
Die Auswirkungen einer SARS-CoV-2-Infektion in den frühen Stadien der embryonalen und fötalen Entwicklung und der Plazentation sind bis dato noch weitgehend unklar. Mehrere Studien konnten zeigen, dass eine SARS-CoV-2-Infektion des Plazentagewebes infizierter Schwangerer mit einer Plazentitis einherging. Vor allem im ersten Trimester konnten bei infizierten Schwangeren gehäuft Schwangerschaftsverluste beobachtete werden. Das primäre Ziel der SARS-CoV-2-Infektion sind villöse Synzytiotrophoblasten. Dies belegen histopathologische Untersuchungen. Diese Zellen sind jedoch für die Produktion von beta-hCG unerlässlich. Dieses Hormon ist für die Erhaltung der Schwangerschaft verantwortlich.
In einem Plazenta-In-vitro-Modell konnte die australische Forschungsgruppe die Mechanismen, die der SARS-CoV-2-Infektion während der Plazentation und der frühen Schwangerschaft zugrunde liegen könnten, untersuchen. In ihrem Modell konnten sie beobachten, dass Synzytiotrophoblasten durch das Angiotensin-konvertierende Enzym 2 (ACE2) infiziert werden können. Mit einem Co-Kultur-Modells der vertikalen Übertragung konnte die Forschungsgruppe zeigen, dass SARS-CoV-2 die Fähigkeit besitzt Synzytiotrophoblasten durch eine vorherige Infektion von Endometriumzellen zu infizieren. Innerhalb der Synzytiotrophoblasten kam es zu einer Beeinträchtigung zellulärer Prozesse, die schlussendlich in einer verminderten beta-hCG-Sekretion sowie zu morphologischen Veränderungen dieser Zellen führten. Die Funktion der Synzytiotrophoblasten wurde hierdurch entscheidend negativ beeinflusst.
Eine gute Nachricht gibt es jedoch auch: Die zelluläre Beeinträchtigung der Synzytiotrophoblasten kann durch Antikörperstrategien und antivirale Medikamente wiederhergestellt werden. Die Forschungsgruppe hat die Wirksamkeit der antiviralen Verbindungen Remdesivir oder Molnupiravir gegen die Replikation des SARS-CoV-2-Virus in ihrem Plazenta-in-vitro-Modell untersucht. Sie konnte beobachten, dass beide antiviralen Verbindungen bei einer Konzentration von 1 µM wirksam gegen eine SARS-CoV-2-Infektion innerhalb der Synzytiotrophoblasten waren.