Eine SARS-CoV-2-Infektion löst durch die Hemmung der mitochondrialen Bioenergetik eine übermäßige systemische Entzündungsreaktion aus, einschließlich eines “Zytokinsturms”; sie wirkt sich jedoch nachteiliger auf die lebenswichtigen menschlichen Organe, einschließlich Herz und Gehirn, aus, da diese Organe in hohem Maße auf die mitochondriale Energieproduktion angewiesen sind.
In den meisten Stadien der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) blockiert SARS-CoV-2 verschiedene OXPHOS-Funktionen, gegen die der Wirt einen Gegenangriff unternimmt, bei dem die Zellen die nicht blockierten OXPHOS-Genfunktionen weitgehend hochregulieren. Leider ist diese kompensatorische Reaktion zwar nicht in der Lage, die Schäden am autopsierten Herzen verstorbener Patienten zu beheben, da sie Gene in allen OXPHOS-Modulen stark unterdrückt, aber sie rettet die Lungen der Patienten.
Die Autoren untersuchten auch den Zusammenhang zwischen der anfänglichen Hemmung der mitochondrialen Proteine des Wirts durch das SARS-CoV-2-Protein und der bioenergetischen Gentranskription im Hamster. Sie stellten fest, dass die mitochondriale Genexpression in der Lunge, im Herzen und in der Niere während der frühen Infektion bei maximalen Virustitern in der Lunge nicht beeinträchtigt war. Überraschenderweise war jedoch die mitochondriale Genexpression im Gehirn beeinträchtigt, was wahrscheinlich der Grund für den bei COVID-19 häufig auftretenden Gehirnnebel ist.
Daher muss ein Ansatz, der die schädlichen Auswirkungen von SARS-CoV-2 wirksam abmildern würde, gleichzeitig die Stimulierung der mitochondrialen Funktion mit der Hemmung der mROS-Produktion kombinieren. So werden beispielsweise SARS-CoV-2-infizierte Monozyten, die mit Antioxidantien wie N-Acetylcystein (NAC) und MitoQ behandelt werden, geringere Mengen an mROS aufweisen, was zu einer Verringerung der HIF-1α- und proinflammatorischen Boten-Ribonukleinsäure (mRNA)-Spiegel und schließlich auch der Viruslast führt.
