Prospektive multizentrische Studie der mukosalen Transkriptomik der oberen Atemwege zeigt zwei Hauptendotypen kritisch kranker COVID-19-Patienten

Warum das für Patienten und Angehörige wichtig ist

Auch nach Jahren mit COVID-19 fällt es Ärztinnen und Ärzten weiterhin schwer zu erklären, warum manche Menschen mit der Omikron-Variante kritisch erkranken, andere aber nicht. Diese Studie richtet den Blick auf die Schleimhaut von Nase und oberen Atemwegen bei Patienten, die so schwer erkrankt sind, dass sie eine Intensivbehandlung benötigen, und stellt eine einfache, aber wichtige Frage: Gibt es unterschiedliche „Typen“ von Immunreaktionen in den Atemwegen, und könnten diese unsichtbaren Muster eines Tages zu einer individuelleren Behandlung führen?

In die Nase schauen, nicht nur ins Blut

Die meisten Krankenhausuntersuchungen bei schwerem COVID-19 konzentrieren sich auf Blutproben, Bildgebung und Sauerstoffwerte. Das Virus nistet sich jedoch zuerst in Nase und Rachen an und vermehrt sich dort, wo das Immunsystem seine frühesten Abwehrmaßnahmen startet. In dieser multizentrischen französischen Studie entnahmen Forschende standardisierte Nasenabstriche bei 94 Erwachsenen, die zwischen Frühjahr 2022 und Sommer 2023 mit lebensbedrohlicher Omikron-assoziierter Pneumonie auf Intensivstationen aufgenommen wurden. Aus diesen Abstrichen isolierten und sequenzierten sie menschliche Boten-RNA, um zu bestimmen, welche immunbezogenen Gene in der Schleimhaut an- oder abgeschaltet waren. Mithilfe eines mathematischen Clusterverfahrens, das sich auf zelluläre Signalstoffe namens Zytokine konzentrierte, gruppierten sie die Patienten rein anhand dieser immunologischen Signaturen der Atemwege.

Zwei verborgene Immun‑„Typen“ in den Atemwegen

Unter 56 Patienten mit hochwertigen Daten zeigte die Analyse zwei klare Immunmuster in den oberen Atemwegen, die das Team als COVID-19 Immune Transcriptomic Respiratory Profiles oder kurz CITRP-1 und CITRP-2 bezeichnete. Beide Gruppen waren bei Aufnahme auf der Intensivstation hinsichtlich Alter, Vorerkrankungen, Impfstatus, Viruslast und allgemeiner Schwere vergleichbar. Ihre immunologische Aktivität in den Atemwegen sah jedoch sehr unterschiedlich aus. Die Patienten der CITRP-2-Gruppe zeigten eine deutlich stärkere Entzündungsreaktion, mit höherer Aktivität von Genen, die mit schnellen Frühabwehrmechanismen und bestimmten Helfer-T‑Zellen verbunden sind, die allergie- und asthmaähnliche Entzündungen antreiben. Dagegen wiesen Patienten in der CITRP-1-Gruppe ein gedämpfteres, weniger entzündetes Atemwegsprofil auf, obwohl sie klinisch genauso schwer erkrankt waren.

Wenn Verteidiger schädlich werden

Das überaktive Muster in CITRP-2 konzentrierte sich auf eine weiße Blutkörperchenart, die Neutrophilen, die schnell an Infektionsherde strömen und toxische Granula sowie netzartige Fallen freisetzen, um Krankheitserreger zu töten. Genwege, die mit Neutrophilen-Degranulation, Phagozytose von Erregern und Sensoren zur Erkennung viraler Komponenten zusammenhängen, waren in dieser Gruppe stärker aktiviert. Ebenso fanden sich vermehrte Signale, die so genannte Th2‑Antworten widerspiegeln, mit Molekülen, wie man sie bei Allergien und Asthma sieht. Ein besonders ausgeprägtes Signal war eine Chemokin‑Produktion, die Neutrophile sehr stark an den Infektionsort anzieht. Mit computergestützten Methoden schätzten die Autorinnen und Autoren, dass CITRP-2-Patienten in ihrem Nasengewebe mehr Neutrophile und weniger virusabtötende T‑Zellen hatten als CITRP-1-Patienten, was auf eine Verlagerung hin zu einer heißen, neutrophilen Frontlinie hindeutet, die beim Versuch, das Virus zu beseitigen, empfindliche Atemwegsstrukturen schädigen könnte.

Gleiches Bild am Krankenbett, unterschiedliche Biologie

Überraschenderweise übersetzten sich diese ausgeprägten immunologischen Unterschiede nicht in offensichtliche Abweichungen am Krankenbett. Raten von mechanischer Beatmung, Organunterstützung, Komplikationen wie beatmungsassoziierter Pneumonie, Verweildauer auf der Intensivstation und 28-Tage-Sterblichkeit waren zwischen den beiden Endotypen ähnlich. Der einzige routinemäßig bestimmte Laborwert mit klarem Unterschied war eine niedrigere Lymphozytenzahl im Blut der stärker entzündeten CITRP-2-Gruppe. Die Autorinnen und Autoren weisen darauf hin, dass es, da alle Patienten dieser Studie bereits kritisch krank waren, schwieriger sein kann, Zusammenhänge zwischen Immunprofilen und klinischem Ausgang zu erkennen, als wenn auch Patienten mit milderen Verläufen eingeschlossen würden. Dennoch unterstreicht die Tatsache, dass zwei biologisch unterschiedliche Gruppen mit Standardklinikinstrumenten nahezu identisch erscheinen, wie viel wichtige Information der Routinediagnostik derzeit verborgen bleibt.

Auf dem Weg zu gezielterer Behandlung schwerer COVID-19

Die zentrale Botschaft der Studie ist, dass schweres Omikron‑COVID-19 auf der Intensivstation keine einheitliche Erkrankung ist, selbst wenn die Patientinnen und Patienten sehr ähnlich aussehen. Vielmehr existieren mindestens zwei unterschiedliche immunologische Muster in den Atemwegen: eines vergleichsweise zurückhaltendes und eines, das von intensiver neutrophiler und Th2‑getriebener Entzündung dominiert wird und möglicherweise selbst zum Lungenschaden beiträgt. Heute erhalten die meisten kritisch Kranken die gleiche Auswahl an antiinflammatorischen Medikamenten. Die Autorinnen und Autoren plädieren dafür, die Versorgung künftig stärker darauf auszurichten, Therapien an diese verborgenen Immunendotypen anzupassen — etwa durch selektive Abschwächung der Neutrophilenaktivität oder bestimmter Zytokine in der am stärksten entzündeten Untergruppe. Obwohl weitere und größere Studien nötig sind, insbesondere mit Patienten mit weniger schwerem Verlauf, zeigt diese Arbeit, dass ein einfacher Nasenabstrich eines Tages Ärzten helfen könnte, die richtige immunzielgerichtete Behandlung zur richtigen Zeit für den richtigen Patienten auszuwählen.

Zitation: Bay, P., Boizeau, L., Préau, S. et al. Prospective multicentre study of upper respiratory mucosal transcriptomics reveals two major endotypes of critically ill COVID-19 patients. Commun Med 6, 238 (2026). https://doi.org/10.1038/s43856-026-01474-0

Schlüsselwörter: COVID-19, Omikron-Variante, Immunantwort, Neutrophile, personalisierten Medizin