So unterscheiden sich die Immunreaktionen

Die meisten Infektionen mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 verlaufen milde oder gar ohne Symptome. Jedoch entwickeln 10 bis 20 Prozent der Betroffenen im Verlauf von Covid-19 eine Lungenentzündung mit zum Teil lebensbedrohlichen Auswirkungen. Was die Ursache hierfür sein könnte, haben Wissenschaftler verschiedener Forschungseinrichtungen in Deutschland untersucht und unter Federführung von Professor Dr. Joachim Schultze vom Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen (DZNE) im Fachjournal »Cell« veröffentlicht (DOI: 10.1016/j.cell.2020.08.001).

»Man weiß noch immer wenig über die Ursachen dieser schweren Verläufe. Die hohen Entzündungswerte, die man bei den Betroffenen misst, sprechen eigentlich für eine starke Immunantwort. Klinische Befunde sprechen aber eher für eine ineffektive Immunantwort. Hier gibt es einen Widerspruch«, so Schultze in einer Pressemitteilung. Das Team vermutete daher, dass Immunzellen zwar in großer Menge produziert werden, sie jedoch in ihrer Funktion gestört sind. Daher untersuchten die Forscher das Blut von 53 Covid-19-Patienten aus Berlin und Bonn mit unterschiedlicher Krankheitsschwere. Sie kombinierten dabei Verfahren zur Bestimmung der Genaktivität und der Proteinproduktion auf Einzelzellbasis (Single-Cell-OMICs-Technologien). Damit analysierten sie die im Blut vorhandenen Immunzellen und verglichen sie mit denen von Personen mit anderen Atemwegserkrankungen und Gesunden.

Der Fokus lag auf sogenannten myeloiden Zellen wie Neutrophile und Monozyten. Diese Immunzellen gehören zur angeborenen Immunabwehr und stehen in der Reaktionskette der Immunantwort recht weit vorne. Die Forscher stellten fest, dass die Neutrophilen und Monozyten bei milden Krankheitsverläufen aktiviert und funktionsfähig sind. Bei den schweren Fällen von Covid-19 seien diese Zellen zwar zum Teil aktiviert, aber in ihrer Funktion gestört. Bei diesen Patienten fanden sich deutlich mehr unreife Zellen, die eher hemmend auf die Immunreaktion wirken. Bei schweren Verläufen stehe sich das Immunsystem gewissermaßen selbst im Weg, heißt es in der Mitteilung. Der Grund dafür sei noch unklar.

Den Forschern zufolge erlaubten die Befunde neue Ansätze für die Therapie. Bei zu vielen dysfunktionalen Immunzellen könnte man diese unterdrücken oder umprogrammieren. Immunsupprimierende und immunmodulierende Wirkstoffe werden bereits untersucht.

Eine weitere Erklärungsmöglichkeit stellte vor Kurzem ein Forscherteam aus den USA im Fachjournal »Science« vor: Der frühere Kontakt mit den Corona-Erkältungsviren, die schon lange zirkulieren, könnte die Immunantwort auf SARS-CoV-2 verändern und für den Unterschied in den Krankheitsverläufen zumindest mitverantwortlich sein (DOI: 10.1126/science.abd3871).

Es ist bekannt, dass zwischen 20 und 50 Prozent der Bevölkerung T-Zellen aufweisen, die mit SARS-CoV-2 reagieren, ohne dass die Personen bislang Kontakt mit dem Erreger hatten. Die Forscher um Jose Mateu vom La Jolla Institute for Immunology in Kalifornien untersuchten nun, inwieweit CD4⁺-T-Gedächtniszellen aus Blutproben mit SARS-CoV-2 und den Erkältungs-Coronaviren HCoV-OC43, -229E, -NL63 oder -HKU1 kreuzreagieren. In den Blutproben fanden sie ein ganze Reihe von T-Zellen, die mit ähnlicher Affinität an SARS-CoV-2 und an eines der vier anderen Viren binden konnten und bestimmten auch die Epitope, die diese Immunzellen erkennen. Wie die Forscher berichten, erkennen die T-Zellen nicht nur Teile des prominenten Spike-Proteins der Coronaviren, sondern auch andere Proteine der Erreger.

»Unsere Studie liefert einen starken Beweis auf molekularer Ebene, dass T-Gedächtniszellen Sequenzen erkennen, die bei Erkältungs-Coronaviren und SARS-CoV-2 sehr ähnlich sind«, sagt Professor Dr. Alessandro Sette, der an der Studie beteiligt war. Gedächtniszellen zu haben, die eine rasche T-Zellantwort auslösen können, könnte bei SARS-CoV-2-Infektionen von Vorteil sein und die unterschiedlichen Covid-19-Verläufe zum Teil erklären, glauben die Forscher. Dies sei aber noch »hoch spekulativ«.