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Forscher entdeckten ein Enzym, das genetisch mit einem Schlüsselenzym in Schlangengift verwandt ist und bei COVID-19-Todesfällen in einer 20-fachen Dosis der sicheren Menge gefunden wurde.
Eine Studie der Universität von Arizona hat herausgefunden, dass ein Enzym, das eine Schlüsselrolle bei schweren Entzündungen spielt, ein entscheidender Mechanismus bei der Schwere der COVID-19-Erkrankung sein kann und ein neues Ziel für die Entwicklung von Medikamenten darstellen könnte.
Die Forscher arbeiteten mit der Stony Brook University und der Wake Forest School of Medicine zusammen, um Blutproben von zwei COVID-19-Patienten zu analysieren, und entdeckten, dass die Zirkulation des Enzyms sPLA2-11A eine wichtige Methode sein könnte, um vorherzusagen, welche Patienten an COVID-19 sterben würden.
In hohen Konzentrationen hat das Enzym die Fähigkeit, die Membranen lebenswichtiger Organe zu „zerfetzen“.
„Es handelt sich um eine glockenförmige Kurve zwischen Krankheitsresistenz und Wirtstoleranz“, sagte Floyd (Ski) Chilton, Hauptautor der Studie und Direktor der UArizona Precision Nutrition and Wellness Initiative an der Universität. „Mit anderen Worten, dieses Enzym versucht, das Virus abzutöten, aber ab einem bestimmten Punkt wird es in so großen Mengen freigesetzt, dass die Dinge sich in eine wirklich schlechte Richtung entwickeln, die Zellmembranen des Patienten zerstören und dadurch zum Versagen mehrerer Organe und zum Tod beitragen“.
„Die Idee, einen potenziellen prognostischen Faktor bei COVID-19-Patienten zu identifizieren, stammt von Dr. Chilton“, sagte Maurizio Del Poeta, einer der Mitautoren der Studie. „Er kontaktierte uns erstmals im vergangenen Herbst mit der Idee, Lipide und Metaboliten in Blutproben von COVID-19-Patienten zu analysieren.“
Das Forschungsteam analysierte Tausende von Patientendaten. Das Team konzentrierte sich auf traditionelle Risikofaktoren wie Alter, Body-Mass-Index und Vorerkrankungen, aber auch auf biochemische Enzyme und den Gehalt an Fettstoffwechselprodukten der Patienten.
„In dieser Studie konnten wir Muster von Stoffwechselprodukten identifizieren, die bei Personen auftraten, die der Krankheit erlagen“, so Justin Snider, Assistenzprofessor an der Universität von Arizona und Hauptautor der Studie. „Die Metaboliten, die zum Vorschein kamen, zeigten eine Dysfunktion der Zellenergie und hohe Werte des Enzyms sPLA2-11A. Ersteres war zu erwarten, letzteres nicht.“
Die Analyse ergab, dass die meisten gesunden Menschen etwa ein halbes Nanogramm des Enzyms pro Milliliter haben, 63 % der Menschen, die an schwerer COVID-19 litten und starben, hatten mehr als 10 Nanogramm pro Milliliter.
„Einige der Patienten, die an COVID-19 starben, wiesen mit die höchsten Werte dieses Enzyms auf, über die jemals berichtet wurde“, so Chilton.
Frühere Forschungen über das Enzym haben gezeigt, dass es eine ähnliche genetische Abstammung hat wie ein Schlüsselenzym, das in Schlangengift enthalten ist.
„Wie das Gift, das durch den Körper fließt, hat [das Enzym] die Fähigkeit, sich an Rezeptoren an neuromuskulären Verbindungen zu binden und möglicherweise die Funktion dieser Muskeln zu deaktivieren“, so Chilton.
„Etwa ein Drittel der Menschen entwickelt ein long COVID, und viele von ihnen waren aktive Menschen, die jetzt keine 100 Meter mehr gehen können“, fügte er hinzu. „Die Frage, die wir jetzt untersuchen, lautet: Wenn dieses Enzym noch relativ hoch und aktiv ist, könnte es dann für einen Teil der long COVID-Ergebnisse verantwortlich sein, die wir beobachten?“