Vagus-Nerv-Stimulations-ARDS-Präventionsstudie für COVID-19-Patienten im Krankenhaus

Patienten, die mit COVID-19 ins Krankenhaus eingeliefert werden, sterben überwiegend an Organversagen aufgrund eines Anstiegs entzündungsfördernder Zytokine, der die Notwendigkeit einer mechanischen Beatmung auslöst, häufig aufgrund eines akuten Atemnotsyndroms (ARDS). Der als Zytokinsturm bekannte Anstieg der Zytokine ähnelt der übermäßigen Entzündungsreaktion, die mit einem septischen Schock einhergeht.

Antivirale Mittel werden höchstwahrscheinlich erforderlich sein, um die molekulare Viruslast bei COVID-19-Patienten zu reduzieren, aber ein zusätzlicher Ansatz zur Kontrolle der schädlichen Zytokinfreisetzung ist erforderlich, um den Krankheitsverlauf bei Krankenhauspatienten zu verändern und die Überlebenschancen zu verbessern. Immunsuppressive Medikamente können Entzündungen und gewebeschädigende Zytokine reduzieren, aber sie könnten auch schädlich sein, indem sie die natürlichen antiviralen Immunantworten (d. h. Unterdrückung von Interferonen) hemmen, wodurch die virale Clearance verzögert und das Risiko von Sekundärinfektionen und Tod erhöht wird.

Der Grund für die Schwere des Krankheitsverlaufs bei einigen Personen kann in der Regulation des Immunsystems durch den Vagusnerv liegen. Der Vagusnerv ist an einem entzündungsregulierenden Reflex ähnlich dem blutdruckregulierenden Baroreflex beteiligt. Der Vagus-Entzündungsreflex wird ausgelöst, wenn der afferente Vagusnerv Entzündungsprodukte durch periphere Rezeptoren wahrnimmt.

Die Aktivität des Vagusnervs wird über das Zentralnervensystem an den efferenten Vagusnerv weitergeleitet. Dieser Weg beinhaltet den Milznerv, der bei Aktivierung Norepinephrin freisetzt und zur Unterdrückung der entzündungsfördernden Zytokinproduktion durch Makrophagen führt und Entzündungen in vielen pathologischen Situationen (z. B. Endotoxämie, Peritonitis oder akute Nierenverletzung) lindert.

Die elektrische Stimulation des Vagusnervs mit VNS kann die natürliche Fähigkeit des Körpers verbessern, die Entzündungsreaktion zu regulieren, und kann stark genug sein, um entzündungsfördernde Zytokine zu unterdrücken und den Tod durch COVID-19 zu verhindern, insbesondere wenn sie früh genug im Verlauf des Krankenhausaufenthalts eingesetzt wird.

In Sepsis-Rattenmodellen dämpft VNS die Freisetzung entzündungsfördernder Zytokine, verhindert Hypotonie, moduliert die Gerinnung und verhindert die Aktivierung der Fibrinolyse, verringert die Organfunktionsstörung und verbessert das Überleben. Humanstudien zeigen auch, dass VNS die Produktion von entzündungsfördernden Zytokinen unterdrückt und die klinischen Symptome bei rheumatoider Arthritis, hartnäckiger Epilepsie, Vorhofflimmern und Morbus Crohn verbessert.

Dies deutet darauf hin, dass VNS bei der Behandlung von Erkrankungen, die durch eine Zytokin-Dysregulation gekennzeichnet sind, wirksam sein kann und dass es das Potenzial hat, zu verhindern, dass Krankenhauspatienten mit COVID-19 zu Atemstillstand und Tod fortschreiten.