Corona-Pandemie Helios: Neue Röntgentechnik zeigt Schäden in Covid-19-Lunge
Wuppertaler Forschungsteam bestätigt Veränderung der Blutgefäße durch Corona-Infektion.
PD Dr. Maximilian Ackermann vom Institut für Pathologie und Molekularpathologie, Helios Universitätsklinik Wuppertal erforscht systematisch die Gefäßveränderungen, u.a. in Lungenerkrankungen oder Tumoren. Mit der neuen HiP-CT-Röntgentechnik am europäischen Teilchenbeschleuniger ESRF im französischen Grenoble ist es möglich, ganze Organe bis in ihre kleinsten Einheiten räumlich aufzulösen.
Foto: Helios Universitätsklinikum Wuppertal, Universitätsmedizin MainzDringt das Coronavirus in die Lunge ein, richtet es massive Gewebeschäden an. Eine Folge der Infektion ist unter anderem die Verstopfung der Lungengefäße. Jetzt konnte ein internationales Forschungsteam um Dr. Maximilian Ackermann vom Institut für Pathologie und Molekularpathologie der Helios Universitätsklinik Wuppertal, sowie Prof. Dr. Danny Jonigk von der Medizinischen Hochschule Hannover, erstmals mittels einer hochinnovativen Röntgentechnik zerstörungsfrei nachweisen, dass es bei schwerem Covid-19-Verlauf zu einem massiven Umbau der feinsten Blutgefäße kommt, indem sich normalerweise getrennte Blutsysteme ungewöhnlich häufig miteinander verbinden.
Dafür untersuchten die Forscher die Lunge von Covid-19-Opfern in Kooperation mit dem Europäischen Synchrotron ESRF, dem weltweit drittgrößten Teilchenbeschleuniger im französischen Grenoble. Es konnte mit hochauflösenden Röntgenstrahlen erstmals ein dreidimensionales Bild des kompletten Organs erzeugt werden.
Die neue Röntgentechnik funktioniert wie eine Computertomographie im Krankenhaus. Allerdings ist die Auflösung um das Hundertfache höher. „In den CT-Aufnahmen können wir Blutgefäße im Millimeterbereich darstellen“, erklärt Gefäßspezialist Dr. Ackermann. Die neue Technologie namens Hierarchische Phasen-Kontrast-Tomographie ist in der Lage, feinste Gefäße mit einem Durchmesser von weniger als fünf Mikrometern abzubilden. „Diese Auflösung war bislang nur mit einem Mikroskop möglich, allerdings zweidimensional und für kleine Gewebeproben“, so der Lungenpathologe Prof. Jonigk. Mit der neuen Technik ist es möglich, ein Organ dreidimensional und stark vergrößert abzubilden, ohne es zu beschädigen. „Dadurch konnten wir Strukturen untersuchen, die im Grenzbereich der Auflösung liegen und einen Überblick über die Veränderungen im Organsystem gewinnen.“
Die Wissenschaftler konnten darlegen, wie sich das Gefäßsystem bei Covid-19 verändert. In der Lunge existieren zwei getrennte Blutsysteme – eines gehört zum Lungenkreislauf und ist für die Sauerstoffversorgung des gesamten Körpers zuständig, das andere versorgt das Lungengewebe selbst mit dem lebensnotwendigen Gas direkt aus der Hauptschlagader. In einer gesunden Lunge gibt es mitunter einige wenige Verbindungen zwischen kleinen Gefäßen der beiden Systeme. In der geschädigten Covid-19-Lunge bildeten die beiden Blutsysteme dagegen in vielen Bereichen zahlreiche solcher Vernetzungen. Diese große Anzahl von Gefäßkurzschlüssen funktioniert wie ein weitgeöffnetes Schleusentor und sorgen dafür, dass über viele Thromben die Sauerstoffversorgung im gesamten Körper nicht mehr funktioniert“, erklärt Ackermann.
