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Neurologische Probleme bei Covid-19Epilepsie, Psychose, Schlaganfall – wie das Coronavirus das Hirn schädigt

Je länger die Pandemie dauert, desto klarer wird: Sars-CoV-2 zielt oft auch auf das Nervensystem. Vieles ist allerdings noch rätselhaft. Vier Punkte, die Forscher dringend klären müssten.

In manchen Fällen kann das Coronavirus das Hirn stark schädigen: Aufnahmen eines Schlaganfalls im Computertomografen.
In manchen Fällen kann das Coronavirus das Hirn stark schädigen: Aufnahmen eines Schlaganfalls im Computertomografen.
Foto: Alamy Stock Photo

Patient Nummer 6 ist 66-jährig, hat Bluthochdruck und Diabetes. Zwei Tage nach dem Einsetzen erster Covid-19-Symptome erleidet er einen Hirnschlag und muss künstlich beatmet werden. Als sein Zustand so weit gebessert ist, dass er von der Intensivstation wegverlegt werden kann, ist er geistig verwirrt, desorientiert und an Armen und Beinen gelähmt.

Patientin Nummer 1 erleidet gut drei Wochen nach einer Coronavirus-Ansteckung eine Hirnblutung und stirbt an Multiorganversagen. Sie war 58, übergewichtig und zuckerkrank. Patient Nummer 3 bekommt mehr als zwei Wochen nach den ersten Symptomen schwere epileptische Krampfanfälle. Diese verschwinden nicht, als der 66-Jährige die Intensivstation verlassen kann.

Was in der Anfangsphase der Pandemie noch anekdotische Beobachtungen waren, hat sich heute zur Gewissheit gefestigt: Eine Infektion mit Sars-CoV-2 trifft oft das Nervensystem, in manchen Fällen heftig. Die drei dramatischen Schicksale stammen aus einer Studie des Universitätsspitals Zürich (USZ), die neurologische Komplikationen bei schweren Covid-19-Verläufen untersucht hat und unlängst als Preprint auf der Onlineplattform «Research Square» erschienen ist. Es ist eines von zahlreichen Projekten, die derzeit weltweit und auch in der Schweiz laufen. Denn noch ist vieles rätselhaft.

Wie häufig ist das Nervensystem betroffen?

Im März berichteten chinesische Forscher in einer ersten grossen Studie zum Thema, dass rund ein Drittel aller hospitalisierten Covid-19-Patienten an neurologischen Komplikationen litt. Der Anteil dürfte allerdings grösser sein. Von gar der Hälfte aller Spitalpatienten war vor gut drei Wochen in einer Übersichtsarbeit im Fachblatt «Annals of Neurology» die Rede. Covid-19 sei «eine globale Bedrohung für das Nervensystem», schreiben die beiden Autoren Igor Koralnik und Kenneth Tyler von der Northwestern University Feinberg School of Medicine, Chicago. «Es ist wichtig, dass sich Bevölkerung und Ärzte dessen bewusst sind, denn eine Sars-CoV-2-Infektion kann zuerst mit neurologischen Symptomen beginnen, bevor Fieber, Husten oder Atemprobleme einsetzen.»

Auch wenn die Grössenordnung stimmen dürfte, die Datenlage ist nach wie vor dünn. «Es gibt nicht sehr viele aussagekräftige Studien zu neurologischen Komplikationen bei Covid-19-Patienten», sagt Claudio Bassetti. Der Direktor der Universitätsklinik für Neurologie am Inselspital Bern ist auch Präsident der European Academy of Neurology (EAN) und hat in dieser Funktion ein internationales Register lanciert, bei dem derzeit 230 Zentren aus 67 Ländern in Europa und angrenzenden Regionen teilnehmen. Eine Kooperation mit einem ähnlichen amerikanischen Register ist ebenfalls aufgegleist. Weil die Fallzahlen in Europa zurzeit stark rückläufig sind, könnte es länger dauern, bis klare Aussagen und vertiefte Analysen möglich sein werden – abhängig davon, ob und wie stark zweite Wellen auftreten.

Woran leiden die Betroffenen?

Das Spektrum der neurologischen Folgen ist breit. Im Vordergrund stehen schwere Komplikationen. Mehrere Studien berichten über Schlaganfälle, Enzephalopathien, Krampfanfälle, Hirnentzündungen und neu auftretende psychiatrische Symptome wie Psychosen. Ebenfalls beobachtet wird das Guillain-Barré-Syndrom – eine Entzündung des peripheren Nervensystems, das zu meist vorübergehenden Lähmungen führen kann. «Fast das ganze zentrale und periphere Nervensystem kann bei Covid-19-Erkrankungen direkt oder indirekt betroffen sein», sagt Bassetti.

«Fast das ganze Nervensystem kann bei Covid-19-Erkrankungen direkt oder indirekt betroffen sein.»

Claudio Bassetti, Direktor der Universitätsklinik für Neurologie am Inselspital Bern und Präsident der European Academy of Neurology (EAN)

Schwerwiegend ist auch eine weitere zunehmend beobachtete Störung, die typisch für Covid-19 zu sein scheint: Betroffene können Sauerstoffmangel nicht korrekt wahrnehmen und atmen dadurch zu wenig. «Grund ist wahrscheinlich ein Befall des Atemzentrums im Hirnstamm», erklärt Bassetti.
«Insgesamt sind schwere Komplikationen zum Glück selten», so der Neurologe. Häufig sind hingegen Riech- und Geschmacksstörungen, die bereits früh im Laufe der Pandemie beobachtet wurden und als besonders typisch für Covid-19 gelten. Rund zwei Drittel der Infizierten dürften davon betroffen sein. «Bei milden Verläufen können sie sogar das einzige Symptom sein, welches Patienten wahrnehmen», sagt Bassetti.

Ebenfalls verbreitet sind unspezifische Symptome wie Kopf- und Muskelschmerzen, Schwindel, Müdigkeit und Schläfrigkeit. Die meisten dieser Beschwerden treten auch bei anderen Virusinfektionen auf. «Möglicherweise sind sie bei Covid-19-Patienten häufiger und ausgeprägter, aber letztlich wissen wir das noch nicht», sagt Bassetti. Ähnliches gelte auch für Verwirrtheit oder verzögertes Aufwachen bei beatmeten Patienten. «Dies betrifft auf der Intensivstation rund ein Drittel aller Patienten ohne Coronavirus-Infektion», sagt er.

Wie richtet das Virus im Gehirn Schaden an?

«Die Mechanismen der deutlichen Schädigungen des zentralen Nervensystems bleiben vorerst unklar», sagt Emanuela Keller, USZ-Neurointensivmedizinerin und Erstautorin der erwähnten Zürcher Studie. Das Forschungsteam untersuchte 32 Patienten, die im März innerhalb von vier Wochen am USZ oder im Kantonsspital Graubünden auf der Intensivstation waren. 8 hatten schwere neurologische Komplikationen und wurden eingehend mittels bildgebender Verfahren (CT, MRI), Hirnstrommessungen (EEG) und Nervenwasser- und Blutanalysen abgeklärt.

«Das ist ein Hinweis auf entzündete Gefässinnenwände im Gehirn – so wie dies auch von anderen Organen wie Lunge, Niere und Darm bekannt ist.»

Emanuela Keller, Neurointensivmedizinerin am Universitätsspital Zürich (USZ)

Die meisten Patienten hatten viele kleine Blutungen im Hirngewebe. «Das ist ein Hinweis auf entzündete Gefässinnenwände im Gehirn – so wie dies auch von anderen Organen wie Lunge, Niere und Darm bekannt ist», sagt Keller. Überraschenderweise fanden die Forscher im Nervenwasser und im Blut aber keine Spuren der Hirngefässentzündungen oder von Coronaviren. Die Entzündungen dürften demnach entweder ganz lokal sein oder ohne direkte Beteiligung des Virus auftreten. «Die meisten anderen Studien dazu zeigen Ähnliches», so Keller. «Das Virus ist überall im Körper zu finden, ausser im Nervenwasser.»

Ähnliches beobachtet auch Karl Frontzek, Oberarzt am USZ-Institut für Neuropathologie. «Die Riechnerven werden durch Entzündungen wohl nur indirekt beeinträchtigt», sagt er, nachdem er zwei Patienten obduziert hat. Seine Befunde kann Frontzek demnächst in einem hochklassigen Journal publizieren. In Tierversuchen wurde zwar beobachtet, dass Coronaviren über den Riechnerv direkt ins Gehirn einwandern können. Bei Sars-CoV-2-infizierten Menschen scheint dies jedoch nicht der Fall zu sein.

Ein Covid-19-Patient liegt auf der Intensivstation der Genfer Universitätsspitäler (HUG).
Ein Covid-19-Patient liegt auf der Intensivstation der Genfer Universitätsspitäler (HUG).
Foto: Martial Trezzini/Keystone

Einige neurologische Komplikationen dürften jedoch indirekt durch die Abwehrreaktion der Patienten auf das Virus ausgelöst werden. Das eigene Immunsystem greift dann Nervenstrukturen an, zum Beispiel beim Guillain-Barré-Syndrom oder im Gehirn bei epileptischen Krampfanfällen, bei denen man dies auch von anderen Virusinfektionen kennt.

«Patienten mit akuten Symptomen benötigen auf jeden Fall monatelange intensive Neurorehabilitation.»

Emanuela Keller, Neurointensivmedizinerin am Universitätsspital Zürich (USZ)

Manche Symptome wie Verwirrung oder Wahrnehmungsstörungen könnten auch einfach eine Folge eines schweren Krankheitsverlaufs sein, welcher den gesamten Organismus fordert und belastet. Emanuela Keller hat allerdings eine andere mögliche Erklärung: «Wir sehen die gleichen Reaktionen bei Patienten mit einer schweren Blutvergiftung», erklärt sie. «Möglicherweise schädigt das Coronavirus oder das entgleiste Körperabwehrsystem die Blut-Hirn-Schranke, wodurch Giftstoffe aus dem Blut direkt ins Gehirn gelangen und diese Symptome bewirken können.»

Gibt es Langzeitschäden?

Für Aussagen zu Langzeitfolgen sei es noch zu früh, betont Neurologie-Chefarzt Bassetti. Er hält solche allerdings für wahrscheinlich. Emanuela Keller und ihr Team möchten die Patienten in ihrer Studie deshalb nach drei bis zwölf Monaten nachkontrollieren. «Die Veränderungen, die wir im MRI beobachtet haben, sprechen für mögliche langfristige kognitive Defizite», sagt sie. Klar sei bereits heute: «Patienten mit akuten Symptomen benötigen auf jeden Fall monatelange intensive Neurorehabilitation.»