Universität zu Köln

Ibershoff, Lars Eric ORCID: 0009-0006-7457-1633 (2026). Untersuchungen zu morphologischen und funktionellen Veränderungen von Erythrozyten nach COVID-19: Eine geschlechterdifferenzierte Betrachtung. PhD thesis, Universität zu Köln.

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Abstract

Seit dem Ausbruch im Jahr 2019 stellt COVID-19 eine weltweite gesundheitliche Herausforderung dar. Die Erkrankung ist durch ein breites Spektrum klinischer Verläufe gekennzeichnet, welche von asymptomatischen Infektionen bis hin zu schwerwiegenden systemischen Krankheitsverläufen reicht. Zunehmend rücken dabei potenzielle Veränderungen der Erythrozyten in den Fokus der Pathophysiologie. Ziel der vorliegenden Arbeit ist es, geschlechterdifferenziert mögliche morphologische und funktionelle Veränderungen von Erythrozyten (RBC, engl. red blood cells) nach einer SARS-CoV-2 Infektion zu untersuchen. Bisherige Untersuchungen zeigten RBC-Veränderungen vor allem bei schweren COVID-19-Krankheitsverläufen. In dieser Arbeit wurden durchschnittlich 60,7 Tage nach SARS-CoV-2 Infektion verschiedene Veränderungen der Erythrozyten festgestellt werden. Die Studie wurde an 58 Probanden und Probandinnen durchgeführt, welche überwiegend einen milden typischen COVID-19-Krankheitsverlauf zeigten. Dazu wurden 42 Teilnehmende als gesunde Kontrollen eingebunden. Neben den RBC-Parametern umfasste diese Studie auch die Untersuchung der hämorheologischen Eigenschaften der Erythrozyten. Hierzu erfolgte die Analyse der Verformbarkeit, der osmotisch induzierten Verformbarkeit und der Aggregation der Erythrozyten. Darüber hinaus wurden potenzielle morphologische Veränderungen erfasst. Die Aktivität der endothelialen Stickstoffmonoxid-Synthase-Isoform in den Erythrozyten (RBC-NOS) wurde anhand der Phosphorylierung am Serin 1177-Rests bestimmt. Zusätzlich erfolgte die Quantifizierung des nitrosativen Stresses über die Messung der Nitrotyrosinkonzentration. Bei den Blutparametern konnte bei der männlichen COVID-19-Gruppe eine Abnahme des Hämoglobins, des Hämatokrits, des mittleren korpuskulären Volumens (MCV) und des mittleren korpuskukären Hämoglobingehaltes (MCH) im Vergleich zur gesunden Kontrollgruppe beobachtet werden. Bei den Frauen sank das MCV nach COVID-19. Zudem konnten sowohl bei den Männern als auch bei den Frauen nach COVID-19 Veränderungen der rheologischen RBC-Parameter festgestellt werden. Die Erythrozyten wiesen eine verringerte Verformbarkeit auf, welches auch unter einem osmotischen Gradienten bestätigt werden konnte. Eng damit verknüpft scheinen morphologische Veränderungen zu sein. Im Gegensatz zur physiologischen RBC-Form konnten Membranausstülpungen und besonders elongierte Erythrozyten beobachtet werden. Dies führt vermutlich zu Veränderungen der Dynamik im Blutfluss in der Mikrozirkulation, in welcher eine physiologisch intakte Membran und eine hohe Verformbarkeit essenziell sind. Des Weiteren konnte eine vermehrte Phosphorylierung der RBC-NOS am Serin 1177-Rests nachgewiesen werden, welches auf eine erhöhte Produktion von Stickstoffmonoxid (NO) hinweist. Dieses hat positiven Einfluss auf die RBC-Verformbarkeit und könnte als Kompensation dienen, welche aber nicht die physiologische Verformbarkeit aufrechterhalten kann. Bei den männlichen Probanden konnte auch eine Erhöhung der minimalen Scherkraft, die notwendig ist, um eine Aggregation der Erythrozyten zu verhindern, nach COVID-19 festgestellt werden. Die beobachteten Membranveränderungen könnten die Kontaktfläche der Erythrozyten vergrößern, sodass höhere Kräfte zur Disaggregation notwendig wären. Es konnte eine erhöhte Konzentration von Nitrotyrosin bei der weiblichen COVID-19-Gruppe im Vergleich zu den Kontrollen detektiert werden. Dies deutet auf eine Erhöhung des nitrosativen Stresses hin, aus welchem möglicherweise strukturelle Schäden resultieren. Die beobachteten RBC-Veränderungen scheinen eng miteinander verknüpft zu sein und sich gegenseitig zu bedingen. Bis auf die Veränderung der Nitrotyrosinkonzentration konnten die RBC-Veränderungen vor allem in der männlichen COVID-19-Gruppe im Vergleich zur Kontrollgruppe festgestellt werden. Zusammenfassend kann man festhalten, dass die Erythrozyten nach COVID-19 mit mildem Krankheitsverlauf weitreichende Veränderungen zeigten, welche auch nach akutem Krankheitsstadium bestehen blieben. Durch die erythrozytären Veränderungen würden sich bestimmte Symptome von COVID-19, wie Fatigue oder respiratorische Probleme, erklären. Es sind weitere Studien notwendig, um die genauen Pathomechanismen sowie die Auswirkungen zu bestimmen. Darüber hinaus könnten die Ergebnisse einen Ansatz für neue Therapiemöglichkeiten bringen. Zudem zeigt die Studie abermals den hohen Stellenwert von präventiven Maßnahmen zur Verhinderung einer Infektion mit dem SARS-CoV-2.

Item Type:	Thesis (PhD thesis)
Creators:	Creators Email ORCID ORCID Put Code Ibershoff, Lars Eric lars.ibershoff@outlook.de https://orcid.org/0009-0006-7457-1633 UNSPECIFIED
URN:	urn:nbn:de:hbz:38-803252
Date:	2026
Language:	German
Faculty:	Faculty of Medicine
Divisions:	Externe Einrichtungen
Subjects:	Medical sciences Medicine
Uncontrolled Keywords:	Keywords Language Erythrozyten German COVID-19 German
Date of oral exam:	24 March 2026
Referee:	Name Academic Title Bloch, Wilhelm Universitätsprofessor Dr. med. Pesta, Dominik Universitätsprofessor Dr. rer. nat.
Refereed:	Yes
URI:	http://kups.ub.uni-koeln.de/id/eprint/80325