Nola Sullivan hat kürzlich einen unglücklichen Jahrestag begangen. Vor etwas mehr als einem Jahr, am 16. November 2020, erkrankte der 57-jährige Apothekentechniker aus Kellogg, Idaho, an COVID-19.
„Ich habe meinen Geschmack und Geruch verloren, mit einer sehr starken Schnupfen, Gliederschmerzen, Muskelkrämpfen, Müdigkeit, Übelkeit, Erbrechen und Durchfall“, sagt sie. Es dauerte einen Monat, bis ihre Muskelkrämpfe und ihre anhaltenden Kopfschmerzen verschwanden. Sie verpasste fast drei Monate Arbeit. Ihr Geruchs- und Geschmackssinn ist immer noch nicht vollständig zurückgekehrt. Und „Ich habe immer noch die Müdigkeit. Es ist schrecklich. Mir ist die ganze Zeit übel.”
Sullivan hat noch eine weitere bleibende Erinnerung an ihren Kampf gegen das Coronavirus: Diabetes.
Als sie schließlich in die Apotheke zurückkehrte, „merkte ich, dass ich die ganze Zeit so durstig war. Und ich dachte nur, das sei Teil von COVID“, sagt sie. “Ich habe Liter Wasser getrunken.” Als Apothekentechnikerin wusste sie jedoch, dass übermäßiger Durst ein Zeichen für Diabetes sein kann. Also beschloss sie, ihren Blutzucker zu überprüfen. Eine Person gilt als Diabetiker, wenn der Glukosespiegel in ihrem Blut 200 Milligramm Glukose pro Deziliter Blut erreicht. Sullivans war über 500.
Sullivan ist nicht allein. In einer Studie mit mehr als 3.800 COVID-19-Patienten entwickelte knapp die Hälfte einen hohen Blutzuckerspiegel, darunter viele, wie Sullivan, die zuvor keinen Diabetes hatten, berichteten der Kardiologe James Lo und Kollegen am 2. Zellstoffwechsel. Ungefähr 91 Prozent der intubierten COVID-19-Patienten hatten einen hohen Blutzucker, ebenso wie fast 73 Prozent der Menschen, die an der Krankheit starben, berichteten die Forscher.
Die Gruppe von Los, die bei Weill Cornell Medicine in New York City ansässig ist, und andere arbeiten jetzt daran, herauszufinden, was bei COVID-19-Patienten hohen Blutzucker verursacht und was dagegen zu tun ist.
Zuckerspitzen
Im März und April 2020 – Monate bevor Sullivan COVID-19 infizierte – war das Columbia University Medical Center in New York City voller COVID-19-Patienten. Dort bemerkte der Endokrinologe Utpal Pajvani, dass „viele dieser Leute – aber nicht die Mehrheit – mit sehr hohem Blutzucker ins Haus kamen. Für einige dieser Leute war das ganz neu.“
Auch Lo bemerkte, dass viele der COVID-19-Patienten auf der Intensivstation seines Krankenhauses hohen Blutzucker hatten. Vorbestehender Diabetes ist ein Risikofaktor für schlechte Ergebnisse von COVID-19. Aber wie Sullivan hatten viele der Patienten, die Lo und seine Kollegen behandelten, keinen Diabetes, bevor sie krank wurden. Menschen entwickeln mit zunehmendem Alter manchmal Diabetes, aber die Patienten von Lo mit hohem Blutzucker waren oft „jung, in den Dreißigern und Vierzigern“, sagt er. Und der Glukosespiegel in ihrem Blut war unglaublich hoch, manchmal mehr als das Doppelte des Wertes, der auf Diabetes hindeutet.
Solch himmelhohe Blutzuckerspiegel waren mit einem 15-fach höheren Intubationsrisiko und einem 3,6-fach höheren Sterberisiko im Vergleich zu Menschen mit der Krankheit, die einen normalen Blutzuckerspiegel hatten, verbunden, fanden Lo und Kollegen heraus.
Pajvani bemerkt: „Wir wissen nicht, ob der hohe Blutzucker ursächlich für das schlechte Ergebnis ist oder das schlechte Ergebnis widerspiegelt.“ Dennoch sind er und andere Ärzte von der Verbindung zwischen COVID-19 und hohem Blutzucker oder Hyperglykämie nicht völlig überrascht.
Hoher Blutzucker wurde bei Menschen mit akutem Atemnotsyndrom (ARDS) dokumentiert, die durch Verletzungen oder Infektionen mit anderen Viren oder Bakterien verursacht wurden. ARDS ist ein Zustand, bei dem die Lunge dem Körper nicht genügend Sauerstoff zuführen kann.
COVID-19-Patienten mit ARDS und hohem Blutzucker verbrachten dreimal länger im Krankenhaus als Menschen mit ARDS, die durch COVID-19 verursacht wurden und einen normalen Blutzuckerspiegel haben, fanden Lo und Kollegen heraus. Aber seltsamerweise starben Menschen mit Hyperglykämie, die durch COVID-19 verursachtes ARDS hatten, weniger wahrscheinlich als hyperglykämische Menschen mit ARDS aufgrund anderer Ursachen.
„Die Aussichten waren immer noch schlecht, nur nicht so schlecht in der Gruppe mit ARDS und COVID, was überraschend ist“, sagt Ralph DeFronzo, Endokrinologe und Leiter der Diabetesabteilung am Health Science Center der University of Texas in San Antonio nicht an Loss Studie beteiligt.
Einen Täter fingern
Was genau den Blutzuckerspiegel in die Höhe treibt und Diabetes bei COVID-19-Patienten verursacht, war ein Rätsel. Einige Hinweise deuten darauf hin, dass das Coronavirus Zellen in der Bauchspeicheldrüse infiziert, die Insulin produzieren, ein Hormon, das den Blutzuckerspiegel senkt, indem es den Zellen signalisiert, Zucker aufzunehmen und als Brennstoff zu verbrennen. Aber in der Studie von Lo produzierten COVID-19-Patienten mit hohem Blutzucker immer noch hohe Mengen an C-Peptid, einem natürlich vorkommenden Protein, das zwei Insulinketten verbindet und neben Insulin in Bauchspeicheldrüsenzellen hergestellt wird. Hohe C-Peptidspiegel weisen darauf hin, dass die Bauchspeicheldrüsenzellen der Patienten Insulin produzierten.
Der Blutzucker dieser Patienten war jedoch immer noch hoch. Wenn also nicht die Bauchspeicheldrüsenzellen das Problem wären, muss etwas anderes schief gehen.
Dass etwas anderes sein könnte, dass mit dem Coronavirus infizierte Fettzellen die falsche Botschaft an andere Zellen senden, was letztendlich zu Diabetes führt, schlagen Lo und Kollegen vor. Loss Team entdeckte, dass COVID-19-Patienten einen niedrigen Adiponektinspiegel aufwiesen, ein Hormon, das von Fettzellen produziert wird und anderen Zellen hilft, dem Aufruf des Insulins nach Zucker zu folgen. Menschen mit Fettleibigkeit produzieren auch oft niedrige Adiponektinspiegel, was möglicherweise erklärt, warum sie ein Risiko für schlechte Ergebnisse von COVID-19 haben (SN: 22.04.20). Die Werte mehrerer anderer Hormone, die von Fettzellen produziert werden, waren ebenfalls aus dem Gleichgewicht geraten, fanden die Forscher heraus.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass der hohe Blutzuckerspiegel von COVID-19-Patienten auf eine Insulinresistenz zurückzuführen ist – ein Zustand, bei dem Zellen die Botschaft des Insulins zur Aufnahme von Glukose ignorieren –, die eher durch einen Mangel an Fetthormonen als durch die Unfähigkeit zur Produktion von Insulin verursacht wird.
Das Coronavirus kann Fettzellen infizieren, das zeigten Experimente der Forscher mit Hamstern und mit Zellen, die in Laborschalen gezüchtet wurden. Schäden an Fettzellen, die direkt durch das Virus oder indirekt durch Entzündungen zur Bekämpfung des Virus verursacht werden, können die Fähigkeit der Fettzellen beeinträchtigen, einen normalen Hormonspiegel zu erreichen und einen stabilen Blutzuckerspiegel aufrechtzuerhalten.
Experimente anderer Forscher haben auch gezeigt, dass sich SARS-CoV-2, das Virus, das COVID-19 verursacht, in menschlichem Fett, auch bekannt als Fettgewebe, replizieren kann, sagt Jose Aleman, ein Endokrinologe an der New York University Grossman School of Medicine. Das ist ein weiterer Hinweis darauf, dass Fett an schweren Krankheiten beteiligt ist.
Zum Beispiel ergaben Autopsien, dass das Coronavirus Fettzellen von 10 von 18 Männern, die an COVID-19 starben, infiziert hatte, berichten Forscher in Deutschland vom 4. Januar in Zellstoffwechsel. Alle 10 Männer mit Coronavirus im Fett waren übergewichtig oder fettleibig. Die Forscher fanden SARS-CoV-2 auch in Fettzellen von 5 von 12 Frauen, die an COVID-19 starben, aber diese Frauen waren nicht alle übergewichtig oder fettleibig.
Inspiriert von Loss Arbeit fand das deutsche Team Beweise dafür, dass eine Coronavirus-Infektion auch die Fähigkeit der Fettzellen beeinflusst, einige Lipide zu metabolisieren, was dazu führt, dass Menschen mit COVID-19 hohe Triglyceridspiegel in ihrem Blut entwickeln. Dies ist ein weiterer Hinweis darauf, dass Fett bei einigen COVID-Patienten nicht richtig funktioniert. Und diese Fettveränderungen können zu schwererem COVID-19 beitragen.
Fettleibigkeit wird oft mit Entzündungen in Fett und anderen Geweben in Verbindung gebracht. Eine Coronavirus-Infektion kann diese Entzündung verschlimmern und die Waage in Richtung einer gestörten Hormonproduktion und schließlich Diabetes kippen, sagt Aleman. Loss Ergebnisse „verstärken die Vorstellung, dass Fett das Reservoir für diese geringgradige Entzündung ist, die dann durch COVID ausgelöst wird“, sagt Aleman.
Aber das Fazit ist kein Slam Dunk, sagt Pajvani. „Dies ist ein Beispiel für sehr gute Forschung in sehr schwierigen Umgebungen.“ Da die Studie jedoch auf eine Gruppe von Patienten zurückblickte, aber nicht von Anfang an deren Merkmale entsprach und andere Variablen einschränkte, kann die Arbeit die Ursache von COVID-bedingtem Diabetes nicht definitiv aufzeigen. „Das gibt uns einen guten Hinweis auf die Art des Studiums“, sagt er.
Ein bleibendes Erbe
Ob Coronavirus-Infektionen Diabetes verursachen oder die Erkrankung bei anfälligen Menschen, wie etwa Übergewichtigen oder Adipositas, einfach aufdecken, sei noch nicht klar, sagt DeFronzo. Alemann stimmt zu. „Viele dieser Patienten haben einen zugrunde liegenden Zustand der Insulinresistenz, wahrscheinlich Prädiabetes, aber dann eine akute Erkrankung in Form von COVID-19-Tipps [them] hinüber zum Diabetes.“
Ärzte können einem hohen Blutzuckerspiegel entgegenwirken, indem sie COVID-19-Patienten Medikamente namens Thiazolidindione oder Glitazone verabreichen, die die Zellen empfindlicher für die Wirkung von Insulin machen. DeFronzo hofft, eines dieser Medikamente namens Pioglitazon bei COVID-19-Patienten mit hohem Blutzucker testen zu können. Ziel ist es, die schlimmsten Folgen von COVID-19 zu verhindern, aber der hohe Blutzuckerspiegel der Patienten kann anhalten.
Sullivan hat durch eine Ernährungsumstellung und die Einnahme von Medikamenten geholfen, ihren Blutzuckerspiegel zu kontrollieren. „Ich habe fast 60 Pfund abgenommen“, sagt sie. Aber “sie sagen, dass der Diabetes wahrscheinlich lebenslang bestehen wird.”
Trishla Ostwal hat zu dieser Geschichte beigetragen.
