Auswirkungen von COVID-19 auf das Endothel bei HIV-positiven Patienten in Afrika südlich der Sahara (ENDOCOVID)

Hintergrund:

SARS-CoV-2 hat bisher fast alle Länder weltweit hinsichtlich der Kapazitäten der Gesundheitssysteme und der wirtschaftlichen Belastung getroffen. Die typischen klinischen Erscheinungsformen von COVID-19 sind Fieber, Durchfall, Husten, Atemnot, Bauchschmerzen und Durchfall. Ungefähr 15 % der Patienten mit COVID-19 müssen ins Krankenhaus eingeliefert werden und 5 % sind kritisch krank und entwickeln häufig ein akutes Atemnotsyndrom und müssen auf Intensivstationen aufgenommen werden. Das Risiko einer schweren Erkrankung steigt mit dem Alter, dem männlichen Geschlecht und mit Komorbiditäten wie chronischen Lungenerkrankungen, Herz-Kreislauf-Erkrankungen und Diabetes. COVID-19 kann auch das Nervensystem beeinträchtigen und zu Geruchs- oder Geschmacksverlust führen.

Bevölkerungen in SSA sind zunehmend mit einer doppelten Krankheitslast konfrontiert, die die Wechselwirkung zwischen HIV-AIDS und nicht übertragbaren Krankheiten wie CVDs mit sich bringt. Im Allgemeinen kann die vaskuläre Endothelfunktion als Marker für die schädlichen Nettoeffekte von kardiovaskulären Risikofaktoren auf die Gefäßwand angesehen werden. HIV-infizierte Patienten haben vorzeitige Atherosklerose und ein erhöhtes Risiko für ischämische Herzerkrankungen. Das kardiovaskuläre Risiko einer HIV-Infektion wird zudem durch eine antiretrovirale Behandlung (ART) beeinflusst. ART kann neben anderen Effekten dyslipidämische und metabolische Veränderungen bei Patienten hervorrufen, die zu systemischer Immunaktivierung, Stimulierung endothelialer Entzündungen und Arteriosklerose führen. Eine kürzlich durchgeführte Metaanalyse zeigte jedoch, dass Beweise für – und gegen – eine Rolle der ART bei der Entwicklung von CVDs nicht überzeugend sind und dass weitere Forschung erforderlich ist.

Mit der aktuellen COVID-19-Pandemie, die sich auch über Afrika ausgebreitet hat, kommt eine weitere Belastung hinzu. Bisher ist jedoch unklar, welche Auswirkungen die zusätzliche COVID-19-Koinfektion bei Menschen mit HIV (PLHIV) haben wird, da noch keine Daten darüber vorliegen, wie sich HIV/AIDS, eine häufig vorkommende SSA, auf die COVID-19-Infektionsraten auswirkt oder Ergebnisse. Derzeit gibt es keinen Beweis für eine höhere COVID-19-Infektionsrate bei Menschen mit HIV im Vergleich zu HIV-Negativen. Es besteht jedoch die Möglichkeit, dass eine HIV-Infektion den Infektionsverlauf beeinflusst. Menschen mit HIV, die mit einer normalen CD4-Zellzahl und unterdrückter Viruslast eine ART erhalten, sollten kein erhöhtes Risiko für eine schwere Erkrankung haben. Andererseits könnte diese theoretisch positive Situation durch neuere Hinweise aufgewogen werden, dass ART auch Auswirkungen auf COVID-19 haben könnte. Darüber hinaus können HIV-infizierte Patienten zusätzlich an Komorbiditäten leiden, die ein erhöhtes Risiko einer COVID-19-Infektion darstellen könnten. Derzeit sind keine Daten zur COVID-19-Infektion bei Menschen mit HIV in SSA verfügbar, die widerspiegeln, wer besonders einem hohen Risiko für Infektionen, Komplikationen und Todesfälle ausgesetzt ist. Da COVID-19-assoziierte multisystemische Entzündungen und die Art und Weise, wie durch COVID-19 verursachte Organschäden bei Patienten mit COVID-19 auftreten, noch unvollständig verstanden sind, sind die derzeitigen Behandlungsmöglichkeiten begrenzt. Es besteht daher ein dringender Bedarf, das Risiko schwerer und tödlicher COVID-19-Verläufe, insbesondere bei Menschen mit HIV (+/- ART), besser zu verstehen.

Ein schwerer Verlauf von COVID-19 kann die Entwicklung einer COVID-19-assoziierten Koagulopathie mit Merkmalen sowohl einer disseminierten intravaskulären Gerinnung als auch einer thrombotischen Mikroangiopathie verursachen, was zu einer weit verbreiteten mikrovaskulären Thrombose führt, die den Verbrauch von Gerinnungsfaktoren und der Leber beinhalten kann. Es scheint ein kausaler Zusammenhang mit den entzündlichen und reparativen Prozessen mit diffusem Alveolarschaden (DAD) zu bestehen, da Thromben häufig in kleinen Pulmonalarterien nachgewiesen werden, die meistens als Folge einer Endothelschädigung vermutet werden. Die Schädigung des Endothels könnte auf die direkte virale Infektion der Endothelzellen, die ACE-2-Rezeptoren exprimieren, oder auf eine Wirtsantwort zurückzuführen sein. Außerdem kann die alveoläre Fibrinablagerung bei DAD die lokale Homöostase zwischen Fibrinolyse und Gerinnung beeinflussen. Auf Alveolar- und Endothelschäden kleinerer Gefäße kann eine mikrovaskuläre Lungenthrombose folgen, die sich dann auf größere Gefäße ausweiten kann. Darüber hinaus wurde bei Patienten mit COVID-19 ein erhöhtes D-Dimer beobachtet. Es ist bekannt, dass erhöhtes D-Dimer mit akuter Lungenembolie (APE), tiefer Venenthrombose (DVT), Krebs, peripherer Gefäßerkrankung, entzündlichen Erkrankungen und Schwangerschaft assoziiert ist. Es wurde festgestellt, dass Patienten mit COVID-19, einschließlich derjenigen, die keine Beatmungsgeräte tragen, sondern ans Bett gefesselt sind, eine TVT und APE viel früher als erwartet entwickeln. Selbst bei Verwendung einer prophylaktischen Antikoagulation hat die Autopsie gezeigt, dass Todesfälle bei COVID-19 durch die Thrombose in segmentalen und subsegmentalen Lungenarteriengefäßen verursacht werden können. Das ENDOCOVID-Projekt zielt darauf ab, das Ausmaß zu bewerten, in dem die durch COVID-19 induzierte Entzündung zur Endothelfunktion und zu Gerinnungsveränderungen und zum kardiometabolischen Risiko bei Menschen mit HIV (+/-ART) beiträgt. Die Endothelfunktion wird nicht-invasiv über FMD und blutasymmetrisches Dimethylarginin (ADMA) bewertet.

Problemstellung Eine HIV-Infektion ist eine Belastung für das Herz-Kreislauf-System, aber eine Koinfektion von HIV und SARS-CoV-2 in der SSA-Bevölkerung könnte eine sehr große Belastung darstellen und zu einer höheren Bedrohung der Herz-Kreislauf-Gesundheit führen. Das Risikopotenzial in dieser Population, einschließlich früher Gefäß- und Endothelveränderungen, ist jedoch noch unklar. Angesichts der anhaltenden globalen Pandemie sind epidemiologische Studien erforderlich, um diese Wissenslücke zu schließen. Ziel dieser Studie ist es, das kardiovaskuläre Risiko in HIV- und COVID-19-Populationen zu bewerten, was auch eine Bewertung des aktuellen – und zukünftigen – kardiovaskulären Risikos durch Messungen der vaskulären Endothelfunktion ermöglichen würde. Das ENDOCOVID-Projekt wurde entwickelt, um eine Bewertung des kardiovaskulären Risikos bei Menschen mit HIV und COVID-19, die in SAA leben, vorzunehmen. ENDOCOVID baut auf der EndoAfrica-Studie auf, die derzeit in SSA durchgeführt wird.

Ziel und Ziele Das allgemeine Ziel des ENDOCOVID-Projekts ist es, festzustellen, ob und wie eine HIV-Infektion mit oder ohne ART bei COVID-19-Patienten mit dem Zeitverlauf der Krankheit zusammenhängt, das kardiovaskuläre Risiko verändert und die Struktur und Funktion des vaskulären Endothels bei Erwachsenen verändert lebt in der SSA.

An diesem Projekt werden drei Gruppen von Teilnehmern teilnehmen:

1. Menschen mit HIV ohne ART, aber mit COVID-19
2. PLHIV mit ART und COVID-19
3. HIV-negative Patienten mit COVID-19, Geschlecht/Alter abgestimmt

Folgende Ziele werden untersucht:

1. Bewertung der Prävalenz von COVID-19 bei Menschen mit HIV (mit oder ohne ART), die wegen COVID-19 in Kliniken in Südafrika und Nigeria aufgenommen wurden.
2. Bewertung der Inzidenz des akuten Atemnotsyndroms, der Aufnahme auf der Intensivstation, des tödlichen Krankheitsverlaufs (30-Tage-Mortalität) und thromboembolischer Ereignisse bei in die Studie eingeschlossenen Krankenhauspatienten.
3. Bewertung des Einflusses von ART auf den Schweregrad von COVID-19 bei Menschen mit HIV (mit oder ohne ART) sowie klinische Präsentation, Veränderungen der endothelialen/vaskulären Funktion und Biomarker.
4. Bewertung der Auswirkungen von COVID-19 auf die Endothel-/Gefäßfunktion, thrombotische Faktoren und oro-naso-sensorische Veränderungen während der Infektion und nach der Genesung.
5. Korrelation von Krankenhausaufenthalt und Mortalität von COVID-19-infizierten Menschen mit HIV (mit oder ohne ART) und HIV-Negativen mit Komorbiditätsinzidenz;
6. Bewertung des Auftretens von Fettleibigkeit und Insulinresistenz in den 3 Gruppen.