Insgesamt wurden für die Studie 212 Patienten untersucht, davon 117 mit einer SARS-CoV-2-Infektion und 95 negativ getestete Personen, die sich wegen anderer Beschwerden in der Universitätsmedizin Essen vorgestellt haben. Das Team konnte mehrere Effekte beobachten. Das Darmmikrobiom von SARS-CoV-2 positiven Patienten unterschied sich deutlich von dem nicht mit diesem Virus infizierter Menschen. Die Bakterienvielfalt im Darm von COVID-19-Erkrankten war geringer: Es häuften sich Bakterien der Gattung Bacteroides und der Familie Enterobacteriaceae, während sich der Anteil von entzündungshemmenden Bifidobakterien verringerte.

Bei schweren COVID-19-Verläufen konnte das Forschungsteam eine überschießende Immunantwort mit erhöhten entzündungsfördernden Zytokinen und Veränderungen von Immunzellen im Blut nachweisen. Gleichzeitig waren bei diesen schweren Verläufen weniger Bakterien der Gattungen Faecalibacterium und Roseburia im Darmmikrobiom vorhanden. „Faecalibacterium und Roseburia produzieren Butyrat, eine kurzkettige Fettsäure mit entzündungshemmenden und das Immunsystem regulierenden Eigenschaften“, erklärt PD Dr. med. Jan Kehrmann, Leiter der Arbeitsgruppe Klinische Mikrobiomforschung und Immunregulation am Institut für Medizinische Mikrobiologie des Universitätsklinikums Essen. Das Forschungsteam hält es für möglich, dass Stoffwechselprodukte der Bakterien des Darms, beispielsweise Butyrat, über das Blut die Immunantwort in der Lunge beeinflussen (es gibt zahlreiche wissenschaftliche Hinweise bei anderen Erkrankungen darauf, dass das Darmmikrobiom die Immunantworten in entfernten Organen wie der Lunge beeinflusst ‒ die „gut-lung axis“).