ABSTRACT
Long COVID, die lang anhaltende Krankheit und Erschöpfung, die bei einem kleinen Teil der SARS-CoV-2-Infizierten auftritt, stellt eine zunehmende Belastung für die Betroffenen und die Gesellschaft dar. Eine virtuelle Tagung der Physiological Society im Februar 2022 brachte Kliniker und Forscher zusammen, um das aktuelle Verständnis der Mechanismen, Risikofaktoren und Genesung nach Long COVID zu erörtern. In dieser Übersichtsarbeit werden die Themen behandelt, die sich aus dieser Tagung ergeben haben. Die Übersichtsarbeit befasst sich mit der Natur von Long COVID, untersucht den Zusammenhang mit anderen postviralen Erkrankungen wie der myalgischen Enzephalomyelitis/dem chronischen Erschöpfungssyndrom und zeigt auf, wie die Forschung zu Long COVID helfen kann, Patienten mit allen möglichen postviralen Syndromen besser zu unterstützen. Die Forschung zu Long COVID hat besonders rasche Fortschritte bei Bevölkerungsgruppen gemacht, die ihre körperliche Leistungsfähigkeit routinemäßig überwachen, insbesondere beim Militär und bei Leistungssportlern. In der Übersichtsarbeit wird hervorgehoben, inwiefern das hohe Niveau von Diagnose, Intervention und Erfolgskontrolle in diesen aktiven Bevölkerungsgruppen Informationen über Managementstrategien für die Allgemeinbevölkerung liefern kann. Anschließend wird untersucht, wie eine Schlüsselkomponente der Leistungsüberwachung bei diesen aktiven Bevölkerungsgruppen, das kardiopulmonale Training, Long-COVID-bedingte Veränderungen in der Physiologie aufdeckt − einschließlich Veränderungen der peripheren Muskelfunktion, der ventilatorischen Ineffizienz und der autonomen Dysfunktion. Das Wesen und die Auswirkungen der Dysautonomie werden im Zusammenhang mit dem posturalen orthostatischen Tachykardiesyndrom, der Fatigue und den Behandlungsstrategien, die darauf abzielen, der Überaktivierung des Sympathikus durch Stimulation des Vagusnervs entgegenzuwirken, erörtert. Anschließend untersuchen wir die Mechanismen, die den Symptomen von Long COVID zugrunde liegen. Dabei konzentrieren wir uns auf die gestörte Sauerstoffversorgung durch Mikrokoagulation und die Störung des zellulären Energiestoffwechsels, bevor wir Behandlungsstrategien betrachten, die direkt oder indirekt auf diese Mechanismen abzielen. Dazu gehören ein fernbetreutes Atemmuskeltraining und integrierte Versorgungspfade, die Rehabilitation und medikamentöse Interventionen mit der Erforschung des Zugangs zur Long-COVID-Versorgung in verschiedenen Bevölkerungsgruppen kombinieren. Insgesamt zeigt diese Übersichtsarbeit, wie im Rahmen der physiologischen Forschung die bei Long COVID auftretenden Veränderungen aufgedeckt werden und wie verschiedene therapeutische Strategien zur Bekämpfung dieser Erkrankung entwickelt und getestet werden.
ABSTRACT
NEW FINDINGS: What is the topic of this review? The emerging condition of long COVID, its epidemiology, pathophysiological impacts on patients of different backgrounds, physiological mechanisms emerging as explanations of the condition, and treatment strategies being trialled. The review leads from a Physiological Society online conference on this topic. What advances does it highlight? Progress in understanding the pathophysiology and cellular mechanisms underlying Long COVID and potential therapeutic and management strategies. ABSTRACT: Long COVID, the prolonged illness and fatigue suffered by a small proportion of those infected with SARS-CoV-2, is placing an increasing burden on individuals and society. A Physiological Society virtual meeting in February 2022 brought clinicians and researchers together to discuss the current understanding of long COVID mechanisms, risk factors and recovery. This review highlights the themes arising from that meeting. It considers the nature of long COVID, exploring its links with other post-viral illnesses such as myalgic encephalomyelitis/chronic fatigue syndrome, and highlights how long COVID research can help us better support those suffering from all post-viral syndromes. Long COVID research started particularly swiftly in populations routinely monitoring their physical performance - namely the military and elite athletes. The review highlights how the high degree of diagnosis, intervention and monitoring of success in these active populations can suggest management strategies for the wider population. We then consider how a key component of performance monitoring in active populations, cardiopulmonary exercise training, has revealed long COVID-related changes in physiology - including alterations in peripheral muscle function, ventilatory inefficiency and autonomic dysfunction. The nature and impact of dysautonomia are further discussed in relation to postural orthostatic tachycardia syndrome, fatigue and treatment strategies that aim to combat sympathetic overactivation by stimulating the vagus nerve. We then interrogate the mechanisms that underlie long COVID symptoms, with a focus on impaired oxygen delivery due to micro-clotting and disruption of cellular energy metabolism, before considering treatment strategies that indirectly or directly tackle these mechanisms. These include remote inspiratory muscle training and integrated care pathways that combine rehabilitation and drug interventions with research into long COVID healthcare access across different populations. Overall, this review showcases how physiological research reveals the changes that occur in long COVID and how different therapeutic strategies are being developed and tested to combat this condition.
ABSTRACT
Following the emergence of severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) in PR China in late 2019 a number of variants have emerged, with two of these - alpha and delta - subsequently growing to global prevalence. One characteristic of these variants are changes within the spike protein, in particular the receptor-binding domain (RBD). From a public health perspective, these changes have important implications for increased transmissibility and immune escape; however, their presence could also modify the intrinsic host range of the virus. Using viral pseudotyping, we examined whether the variants of concern (VOCs) alpha, beta, gamma and delta have differing host angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor usage patterns, focusing on a range of relevant mammalian ACE2 proteins. All four VOCs were able to overcome a previous restriction for mouse ACE2, with demonstrable differences also seen for individual VOCs with rat, ferret or civet ACE2 receptors, changes that we subsequently attributed to N501Y and E484K substitutions within the spike RBD.