Warum sind Männer anfälliger für COVID-19, SARS und MERS?

Der Grund, warum das neue Coronavirus Männer stärker „begünstigt“, könnte mit Verhaltensfaktoren wie Androgen, ACE2-Konzentration, X-Chromosom, Rauchen und Händewaschen zusammenhängen.

Geschrieben von Ye Yichu

Die ersten im Januar 2020 veröffentlichten klinischen Daten zur durch das neuartige Coronavirus in Wuhan verursachten Lungenentzündung (COVID-19) zeigten, dass drei Viertel der hospitalisierten Patienten männlich waren[1]. Später bestätigten auch Daten aus Ländern auf der ganzen Welt diesen Befund: Männer sind anfälliger für eine Infektion mit dem neuen Coronavirus (SARS-CoV-2) als Frauen.

Vorläufige Beobachtungen in Spanien ergaben, dass viele der mit COVID-19 ins Krankenhaus eingelieferten Patienten Männer mit Haarausfall (androgenbedingter Alopezie) waren. Eine italienische Studie zeigte, dass 82 % der 1.591 Patienten, die zwischen dem 20. Februar und dem 18. März auf Intensivstationen eingeliefert wurden, Männer waren. Eine weitere amerikanische Studie bestätigte zudem, dass unter den 5.700 mit COVID-19 in New York City hospitalisierten Patienten die Sterblichkeitsrate bei Männern viel höher war als bei Frauen. [1] Tatsächlich gab es bei früheren SARS- und MERS-Infektionsfällen mehr Männer als Frauen. Im Jahr 2003 war die Sterblichkeitsrate männlicher SARS-Patienten in Hongkong um 50 Prozent höher als die weiblicher Patienten. Auch im Jahr 2015 war die Sterblichkeitsrate männlicher MERS-Patienten deutlich höher als die weiblicher Patienten (32 % gegenüber 25,8 %). [2]

Warum sind Männer anfälliger? In letzter Zeit haben Wissenschaftler viele Hinweise entdeckt.

Wer sind die „Täter“? Androgene

Die Ergebnisse eines Zellexperiments legen nahe, dass ein Enzym namens TMPRSS2 (Transmembran-Serinprotease Typ 2) eine wichtige Rolle im Infektionsprozess von SARS-CoV-2 spielt. [1]TMPRSS2 kann das Spike-Protein (auch als S-Protein bekannt) auf der Oberfläche von SARS-CoV-2 spalten, wodurch es besser mit der menschlichen Zellmembran verschmelzen und in den menschlichen Körper eindringen kann. TMPRSS2 wird produziert, wenn Androgen an den Androgenrezeptor bindet. Dies bedeutet, dass Androgene die Fähigkeit von SARS-CoV-2, in Zellen einzudringen, verstärken können. Tatsächlich spielt TMPRSS2 auch eine Rolle bei der Aktivierung des Spike-Proteins bei SARS und MERS, indem es die Fusion des Virus mit der Zellmembran induziert[3].

Androgene kommen jedoch nicht nur bei Männern vor. Auch Frauen haben Androgene in ihrem Körper. Warum werden sie verschont? Tatsächlich werden alle Hormone, die an Androgenrezeptoren binden können, als Androgene bezeichnet. Das wichtigste davon ist Testosteron. Bei Männern werden Androgene hauptsächlich in den Hoden produziert, während bei Frauen sowohl die Nebennieren als auch die Eierstöcke Testosteron absondern. Dies bedeutet, dass Frauen Androgene in ihrem Körper haben und wenn Androgene an Androgenrezeptoren binden, wird auch TMPRSS2 produziert. Natürlich ist die Androgenmenge bei Männern und Frauen unterschiedlich. Am Beispiel von Testosteron liegt der Normalbereich für Männer bei 270–1070 ng/dl (9–38 nmol/l), während er für Frauen bei 15–70 ng/dl (0,52–2,4 nmol/l) liegt. Es ist nicht schwer zu erkennen, dass der Androgenspiegel bei Frauen deutlich niedriger ist als bei Männern und möglicherweise weniger TMPRSS2 produziert wird, sodass die Auswirkungen entsprechend geringer sind.

Tatsächlich gibt es ähnliche Studien zum SARS-Virus. Bei einem Experiment mit SARS-infizierten Mäusen im Jahr 2017 stieg die Sterblichkeitsrate der weiblichen Mäuse dramatisch an, nachdem ihnen die Eierstöcke entfernt worden waren. Dies lässt darauf schließen, dass Östrogen eine gewisse Schutzwirkung hatte. Die Blockierung von Androgenen bei männlichen Mäusen änderte den Zustand jedoch nicht signifikant.[4]

Wissenschaftler gehen davon aus, dass Androgene möglicherweise nicht der einzige Grund für die unterschiedlichen COVID-19-Infektionsraten zwischen Männern und Frauen sind.

Das Adhäsionsprotein „Spike“ des neuen Coronavirus verwendet denselben Adhäsionsfaktor ACE2 wie SARS-CoV, und beide nutzen zur Aktivierung die zelluläre Protease TMPRSS2. Bildnachweis: Markus Hoffmann

ACE2

Studien haben ergeben, dass der Unterschied in der Konzentration des Angiotensin-Converting-Enzyms 2 (ACE2) zwischen Männern und Frauen Männer auch anfälliger für COVID-19 macht. ACE2 ist ein Schlüsselmolekül im Renin-Angiotensin-Aldosteron-System (RAS) und zugleich der „Schlüssel“ für das Eindringen von SARS-CoV und SARS-CoV-2 in den menschlichen Körper. Das oben erwähnte Spike-Protein (S-Protein) dringt ein, indem es an ACE2 bindet. Die Konzentration von ACE2 im Blut von Männern ist viel höher als bei Frauen. Dieser Konzentrationsunterschied hängt wahrscheinlich damit zusammen, dass Männer anfälliger sind[5].

Darüber hinaus leiden Männer häufiger an Bluthochdruck als Frauen. Wenn sich ein Patient mit Bluthochdruck mit dem neuen Coronavirus infiziert, bindet das Virus an den ACE2-Rezeptor und löst dadurch eine Reihe von Veränderungen im Renin-Angiotensin-System aus. Dies führt zu einer Überaktivierung des Immunsystems und erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass sich daraus eine schwere Erkrankung entwickelt.

Chromosom

Frühere Studien haben gezeigt, dass die X-Chromosomen von Frauen ebenfalls eine schützende Rolle spielen könnten[6]. Das X-Chromosom enthält die meisten Gene, die mit dem Immunsystem in Zusammenhang stehen. Frauen haben zwei X-Chromosomen, was bedeutet, dass bei ihnen die Immunantwort vielfältiger ist. Im oben erwähnten Experiment mit SARS-infizierten Mäusen waren die Männchen anfälliger als die Weibchen, zeigten eine geringere Immunreaktion und schieden das Virus langsamer aus ihrem Körper aus. Ein wichtiger Grund besteht darin, dass die auf dem weiblichen X-Chromosom lokalisierten Gene, die die Immunantwort regulieren, in hohem Maße IFN-Proteine ​​exprimieren.

Frauen entwickeln auf fast alle Infektionskrankheiten eine stärkere Immunreaktion als Männer. So haben Frauen mit einer akuten HIV-Infektion 40 Prozent weniger virales Erbgut im Blut als Männer, was auch bedeutet, dass sie weniger infektiöse Viren in ihrem Körper haben als Männer. Sogar bei einer Erkältung, die durch ein Virus verursacht wird, können die Symptome bei Männern stärker sein als bei Frauen. Das X-Chromosom könnte bei einer COVID-19-Infektion bei Frauen auch eine schützende Rolle spielen, da es sie weniger anfällig macht. Andererseits haben Studien ergeben, dass 80 % der Patienten mit Autoimmunerkrankungen Frauen sind, die häufiger an Krankheiten wie rheumatoider Arthritis leiden.

Verhaltensfaktoren

Die Auswirkungen des Rauchens sollten nicht unterschätzt werden. Eine Umfrage aus dem Jahr 2017 ergab, dass 54 % der erwachsenen Männer in China rauchen, während dies nur 2,6 % der erwachsenen Frauen tun[7]. Rauchen beeinträchtigt die Immunität des Körpers und macht Raucher anfälliger für Lungeninfektionen. Gleichzeitig neigen Raucher eher dazu, ihren Mund mit den Händen zu berühren. Diese Faktoren erhöhen die Anfälligkeit für COVID-19 und können auch das Risiko eines Fortschreitens der Krankheit erhöhen.

Neben dem Rauchen ist auch das Händewaschen ein möglicher Einflussfaktor. Frühere Umfragen haben gezeigt, dass Männer sich seltener die Hände waschen als Frauen. Ob es um die Häufigkeit oder Ernsthaftigkeit des Händewaschens geht, Männer schneiden schlechter ab als Frauen. Einer der Infektionswege von COVID-19 ist die Kontaktübertragung. Daher können auch die unterschiedlichen Handwaschgewohnheiten von Männern und Frauen zu unterschiedlichen Inzidenzraten führen.

Männer neigen dazu, schwerere Symptome des Coronavirus zu erleben als Frauen. Bildnachweis: Getty Images

Kann die Blockierung von Androgenen COVID-19 verhindern oder behandeln? Wie oben erwähnt, können Androgene TMPRSS2 produzieren und dadurch das Infektionsrisiko bei Männern erhöhen. Tatsächlich kommt TMPRSS2 bei Prostatakrebs häufig vor. Die Blockierung von Androgenen und die Verringerung der Produktion von TMPRSS2 ist eine wirksame Behandlung von Prostatakrebs. Kann also eine Androgendeprivationstherapie (ADT), eine Behandlung zur Blockierung von Androgenen, COVID-19 verhindern oder behandeln?

Es liegen nicht genügend Belege für die Wirksamkeit vor, einige Beobachtungsdaten lassen jedoch darauf schließen, dass die ADT-Behandlung wirksam zu sein scheint.

Eine italienische Studie analysierte Daten von 42.000 Prostatakrebspatienten und stellte fest, dass die Inzidenz von COVID-19 bei Patienten, die mit ADT behandelt wurden, signifikant niedriger war als bei Patienten, die keine Behandlung erhielten, und auch das Risiko eines Krankenhausaufenthalts und des Todes war geringer [1].

Eine weitere retrospektive Studie kam zu ähnlichen Ergebnissen. Bei 58 Patienten, die sowohl an Prostatakrebs als auch an COVID-19 litten, waren die Krankenhausaufenthaltsraten und der Sauerstoffbedarf bei denjenigen, die mit ADT behandelt wurden, niedriger. Die Forscher analysierten, dass dieser Befund darauf schließen lässt, dass eine ADT-Behandlung dazu beitragen kann, das Fortschreiten von COVID-19 einzudämmen und die Häufigkeit schwerer Fälle zu verringern [1].

Obwohl der Beweisgrad dieser Studien gering war, ermutigte die Ähnlichkeit der Ergebnisse die Forscher, weitere klinische Studien durchzuführen. Derzeit intensivieren viele Studien die Versuche, klinische Tests mit zugelassenen Androgenblockern (wie Finasterid, Dutasterid, Bicalutamid usw.) durchzuführen, um festzustellen, ob diese Medikamente COVID-19 wirksam vorbeugen oder lindern können.

Zusätzlich zu biomedizinischen Studien können verhaltensbezogene Interventionen die Prävention möglicherweise besser unterstützen. Wie oben erwähnt, sind Raucherentwöhnung und Händewaschen zwei wichtige Verhaltensfaktoren, die Männer anfälliger für COVID-19 machen können. Da es sich um Verhaltensfaktoren handelt, bedeutet dies, dass sie geändert werden können. Ein aktiver Rauchstopp und häufiges Händewaschen können zweifellos einen wirksamen Schutz bieten. Natürlich ist das auch ein allgemeines Thema.

Im Allgemeinen könnte der Grund, warum das neue Coronavirus Männer stärker „begünstigt“, mit Verhaltensfaktoren wie Androgen, ACE2-Konzentration, X-Chromosom, Rauchen und Händewaschen zusammenhängen. In Zukunft werden möglicherweise noch weitere relevante Gründe entdeckt. Es besteht die Hoffnung, dass sich Behandlungen, die auf diese Ursachen abzielen, wie beispielsweise die Androgenblockadetherapie, in nachfolgenden klinischen Studien als wirksam erweisen und unsere männlichen Landsleute aus den Fängen von COVID-19 retten können.

Verweise

[1] https://www.sciencemag.org/news/2020/06/why-coronavirus-hits-men-harder-sex-hormones-offer-clues

[2] https://doi.org/10.7326/0003-4819-141-9-200411020-00006

[3] Iwata-Yoshikawa N, Okamura T, Shimizu Y, Hasegawa H, Takeda M, Nagata N. TMPRSS2 trägt zur Virusausbreitung und Immunpathologie in den Atemwegen von Mausmodellen nach einer Coronavirus-Infektion bei. J Virol. 2019;93(6):e01815-18.

[4] Channappanavar R, Fett C, Mack M, Ten Eyck PP, Meyerholz DK, Perlman S. Geschlechtsspezifische Unterschiede in der Anfälligkeit für eine Infektion mit dem Coronavirus des schweren akuten respiratorischen Syndroms. J Immunol. 2017;198(10):4046-4053. doi:10.4049/jimmunol.1601896

[5] Gavin Y Oudit, Marc A Pfeffer, Plasma-Angiotensin-Converting-Enzym 2: Neuer Biomarker bei Herzinsuffizienz mit Auswirkungen auf COVID-19, European Heart Journal, Band 41, Ausgabe 19, 14. Mai 2020, Seiten 1818–1820,

[6] Fischer, J., Jung, N., Robinson, N. et al. Geschlechtsunterschiede bei der Immunreaktion auf Infektionskrankheiten. Infektion 43, 399–403 (2015).

[7] https://www.vox.com/2020/4/9/21215063/coronavirus-covid-19-deaths-men-women-sex-dying-why