Natürliche Killerzellen zu früh ausgebremst

TGFβ hat im Körper unterschiedliche Aufgaben. Unter anderem ist der Botenstoff mit dafür verantwortlich, eine Immunreaktion nach Bekämpfung eines Krankheitserregers wieder herunterzufahren. Bei einer Infektion mit SARS-CoV-2 schüttet der Körper dieses Signalmolekül allerdings in manchen Fällen zu früh aus, nämlich schon am Beginn der Infektion. Das bremst dann die Bekämpfung des Virus durch das angeborene Immunsystem und kann zu einem schweren Covid-19-Verlauf führen, wie einer in »Nature« erschienenen Arbeit eines Teams um Dr. Mario Witkowski von der Charité in Berlin zu entnehmen ist. »Das konnten wir bei anderen Lungenentzündungen nicht beobachten und hat uns sehr überrascht«, so Witkowski in einer Pressemeldung der Charité.

Das falsche Timing der dämpfenden TGFβ-Ausschüttung wirkt sich auf die angeborene Abwehr aus. Diese ist unspezifischer Natur, dafür aber sofort einsatzbereit. Befällt ein Virus wie SARS-CoV-2 den Körper, werden im Zuge der angeborenen Abwehr vor allem Natürliche Killerzellen (NK-Zellen) aktiv. Sie sind darauf spezialisiert, virusinfizierte Zellen des Körpers anhand ihrer veränderten Oberfläche zu erkennen und sie mithilfe von Zellgiften zu beseitigen. Durch eine zu frühe TGFβ-Ausschüttung wird die Bekämpfung von SARS-CoV-2- allerdings behindert.

Die Wissenschaftler isolierten für ihre Arbeit NK-Zellen aus dem Blut von Patienten mit unterschiedlich schwerem Covid-19 und untersuchten deren Funktionsfähigkeit im Labor. Zum Vergleich zogen sie Zellen von Gesunden oder Patienten mit schweren Erkältungserkrankungen heran. Dabei bestätigte sich, was zu vermuten war: NK-Zellen können SARS-CoV-2-infizierte Lungenzellen erkennen und abtöten. Allerdings waren laut Witkowski Zellen von schwer betroffenen Covid-19-Patienten im Labor viel weniger gegen das Virus wirksam als Zellen von Menschen mit nur schwachen Symptomen.

Den Grund dafür fanden die Forscher in der zu frühen Ausschüttung von TGFβ. Dazu analysierten sie bei mehr als 80.000 NK-Zellen aus 68 Proben verschiedener Stadien und Schweregrade der Covid-19-Erkrankung, welche Gene aktiv waren. Dabei kam heraus, dass NK-Zellen bei Patienten mit schwerem Covid-19 zwar auch früh aktiviert, aber dann durch TGFβ gleich wieder blockiert wurden. Bereits in den ersten Tagen der Infektion war TGFβ in hohen Mengen nachweisbar, während Menschen mit milden Symptomen den Botenstoff erst nach mehr als drei Wochen produzierten. Bei Patienten mit anderen schweren Lungenentzündungen zeigten die NK-Zellen keine Zeichen einer Einwirkung von TGFβ.