Experimente an Mäusen haben gezeigt, dass die Infektion männlicher Mäuse mit SARS-CoV-2 die Zusammensetzung ihrer Spermien verändert und Verhaltensänderungen bei ihren Nachkommen hervorruft. Diese Ergebnisse geben Anlass zur Sorge über mögliche Langzeitfolgen von COVID-19 für nachfolgende Generationen, doch bisher beziehen sich alle Erkenntnisse ausschließlich auf Nagetiermodelle.
Das Team um Professor Anthony Hannan infizierte männliche Mäuse mit einer an Nagetiere angepassten Variante von SARS-CoV-2 in Dosen mit mittlerer bis hoher Infektiosität. Vier Wochen nach der Genesung – als das Virus nicht mehr nachweisbar war – wurden diese Männchen mit nicht infizierten Weibchen verpaart. Anschließend führten die Forscher eine Reihe von Verhaltenstests an den erwachsenen Nachkommen durch und maßen dabei Angstzustände, depressionsähnliche Reaktionen, Lernfähigkeit und Gedächtnis. Die Nachkommen infizierter Eltern zeigten im Vergleich zu den Kontrolltieren verstärkte Angstzustände; bei den Weibchen wurden zudem Veränderungen in der Genexpression im Hippocampus, einer für Gedächtnis und Emotionen wichtigen Hirnregion, festgestellt.
Der Mechanismus hinter diesen Effekten ist mit epigenetischen Veränderungen in den Spermien verknüpft. COVID-19 veränderte eine Gruppe kleiner, nicht-kodierender RNAs in männlichen Spermien. Diese Moleküle sind dafür bekannt, Informationen über elterliche Erfahrungen zu „übertragen“ und die Gehirnentwicklung der Nachkommen zu beeinflussen. Die Forscher beobachteten auch die „Enkelgeneration“ (zweite Generation): Sie stellten eine geringere Wurfgröße und ein niedrigeres Gewicht der Mäuse fest, jedoch keine signifikanten Verhaltensauffälligkeiten.
Es ist wichtig zu betonen, dass diese Studie an Mäusen durchgeführt wurde und die Ergebnisse nicht direkt auf den Menschen übertragbar sind. Allerdings bilden frühere Daten zur Persistenz von Spermienveränderungen nach einer SARS-CoV-2-Infektion (bis zu etwa 110 Tage) und die Ergebnisse dieser Arbeit gemeinsam die Grundlage für weitere Studien am Menschen. Wissenschaftler fordern eine umfassende Untersuchung der Spermien und der Entwicklung der Nachkommen von Menschen, die an COVID-19 erkrankt waren, um herauszufinden, ob ähnliche Mechanismen auch beim Menschen wirken.
Die Arbeit von Hannan und Kollegen widerlegt somit die einfache Annahme, dass die Auswirkungen einer Infektion auf das betroffene Individuum beschränkt sind: In einem Mausmodell kann eine väterliche Infektion einen „Fingerabdruck“ im Sperma hinterlassen und die nächste Generation beeinflussen. Der nächste Schritt sind groß angelegte und sorgfältig konzipierte klinische und epidemiologische Studien, die zeigen werden, ob diese beunruhigende Aussicht praktische Konsequenzen für die Menschheit hat.
