SARS-CoV-2-Infektion des Verdauungstrakts – Experimentelle Ansätze einer Organoid-basierten in vitro Modellierung - Hentschel, Viktoria; Groß, Rüdiger; Krüger, Jana; Münch, Jan; Müller, Martin; Kleger, Alexander (Zeitschrift für Gastroenterologie, 2021)
SARS-CoV-2 ist eine neuartige humanpathogene Coronavirus-Variante, deren Prädilektion für den Atemwegstrakt zu einer raschen pandemischen Verbreitung durch viruspartikelhaltige Aerosole geführt hat. Die individuelle Organsuszeptibilität wird maßgeblich durch die Besatzdichte mit dem membranständigen Rezeptormolekül ACE2 bestimmt, das als zentraler Interaktionspartner für das virale Spike-Protein den Adhäsions- und Fusionsprozess vermittelt und somit die Grundvoraussetzung zur Aufnahme des Virusgenoms in die Wirtszelle schafft. Ausgehend von einem umfangreichen Datensatz klinischer Studien und Fallberichte, gilt es mittlerweile als gesichert, dass auch bestimmte Zellpopulationen des Verdauungstrakts sowie des funktionell angegliederten olfaktorisch-gustatorischen Systems über die erforderliche Rezeptorenausstattung verfügen und somit durch SARS-CoV-2 „angreifbar“ sind. Zahlreiche Berichte über gastrointestinale Beschwerden und Laborabnormalitäten sind als Indizien für relevante Organdysfunktionen zu werten und untermauern die klinische Bedeutsamkeit einer Mitbeteiligung des Verdauungstrakts im Rahmen einer SARS-CoV-2-Infektion. Organoide sind dreidimensional wachsende In-vitro-Replikate von Organgeweben und nehmen insbesondere dank der organtypisch komplexen zellulären Zusammensetzung und Imitation der physiologischen Funktionsweise von Primärzellen einen hohen Stellenwert für die infektiologische Grundlagenforschung ein. Diese Übersichtsarbeit befasst sich thematisch mit den pathophysiologischen Aspekten der Infektion verdauungsrelevanter Organe mit SARS-CoV-2 unter besonderer Würdigung existierender organoid- oder primärzellkulturbasierter Infektionsmodelle und der daraus hervorgegangenen Erkenntnisse.
Keywords: Organoide; SARS-CoV-2; Infektionsmodell