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Gesundheit+Medizin

Covid-19: Schützt ein Vorkontakt mit Erkältungs-Coronaviren?

Coronavirus
Coronavirus Sars-CoV-2 (Bild: Maksim Tkachenko/ iStock)

Das Coronavirus Sars-CoV-2 ist ein für die Menschheit neuer Erreger – vor der Pandemie kannte unser Immunsystem dieses Virus nicht. Trotzdem reagieren die Abwehrzellen einiger Menschen auf das neue Coronavirus, wie nun eine Studie enthüllt. Rund ein Drittel der gesunden Probanden besaß T-Helferzellen, die Teile des viralen Spike-Proteins von Sars-CoV-2 erkannten. Nähere Analysen deuteten darauf hin, dass diese Reaktion auf eine frühere Infektion der Probanden mit einem der gängigen Erkältungs-Coronaviren zurückgehen könnte. Ob diese Kreuzreaktion allerdings vor einem schweren Verlauf von Covid-19 schützt oder ihn begünstigt, ist noch unklar.

Unser Immunsystem spielt eine entscheidende Rolle dafür, wie gut unser Körper mit Infektionen wie Covid-19 zurechtkommt und ob ein schwerer Verlauf droht oder die Erkrankung mild oder vielleicht sogar asymptomatisch verläuft. Die Immunabwehr verfügt dabei über verschiedene Strategien der Erregerabwehr. Neben den spezifischen Antikörpern, die passgenau an bestimmten Oberflächenstrukturen des Virus andocken können, tragen auch verschiedene Abwehrzellen dazu bei, Viren wie Sars-CoV-2 unschädlich zu machen. Zu diesen gehören auch T-Helferzellen, weiße Blutkörperchen, die für die Steuerung und Koordinierung der Immunantwort verantwortlich sind. Aktivierte T-Helferzellen sorgen dafür, dass andere Immunzellen den Erreger direkt bekämpfen und passgenaue Antikörper bilden können. T-Helfer-Gedächtniszellen „merken“ sich zudem die Merkmale des Erregers und können dann bei einem erneuten Erregerkontakt ähnlich wie die spezifischen Antikörper eine schnellere und effizientere Immunantwort anstoßen.

Unerwartete Kreuzreaktion

Welche Rolle diese T-Zellen für die Reaktion auf das neue Coronavirus Sars-CoV-2 spielen, haben nun Forscher um Julian Braun von der Charité – Universitätsmedizin Berlin näher untersucht. Für ihre Studie isolierten sie T-Zellen aus dem Blut von 18 Covid-19-Patienten und 68 gesunden Personen, die nachweislich noch nie mit dem neuen Coronavirus in Kontakt gekommen waren. Die so gewonnenen Abwehrzellen konfrontierten sie dann mit kleinen, künstlich hergestellten Bruchstücken des Spike-Proteins von Sars-CoV-2. Dieses Oberflächenprotein bildet die vorstehenden „Krönchen“ des Virus und spielt eine entscheidende Rolle für das Eindringen in die menschlichen Zellen. Dieser Test ergab, dass die T-Helferzellen von 15 der 18 Covid-Patienten auf die viralen Proteinfragmente reagierten. „Das hatten wir nicht anders erwartet, das Immunsystem der Patienten bekämpfte das neue Virus ja gerade und reagierte deshalb auch im Reagenzglas darauf“, erklärt Co-Autorin Claudia Giesecke-Thiel vom Max-Planck-Institut für molekulare Genetik in Berlin.

Zur Überraschung der Wissenschaftler reagierten aber auch die T-Helferzellen einiger gesunder Vergleichsprobanden auf die Proteinstrukturen von Sars-CoV-2. Bei 24 der 68 Getesteten – und damit gut einem Drittel von ihnen – gab es Gedächtniszellen, die die viralen Proteine erkannten. Demnach gibt es Menschen, die noch nie mit dem neuen Coronavirus in Kontakt waren, aber deren Immunsystem dieses neue Virus dennoch zu erkennen scheint. Eine mögliche Erklärung dafür lieferten nähere Analysen der T-Zellreaktion. Wie die Forscher feststellten, wurden die Abwehrzellen der Covid-19-Patienten von nahezu allen Teilstücken des viralen Spike-Proteins aktiviert. Bei den Gesunden reagierten die T-Zellen jedoch nur auf Abschnitte, die auch bei anderen, eng verwandten Coronaviren wie Sars und den Erkältungs-Coronaviren vorkommen. „Coronaviren verursachen in Deutschland bis zu 30 Prozent der saisonalen Erkältungen“, sagt Co-Autor Andreas Thiel von der Charité. „Man schätzt, dass sich ein Erwachsener im Schnitt alle zwei bis drei Jahre mit einem der vier heimischen Coronaviren ansteckt.“

Schutz oder Verschlimmerung?

Nach Ansicht der Wissenschaftler deutet dies daraufhin, dass die gesunden Probanden in ihrer Studie schon früher Kontakt mit den Erkältungs-Coronaviren gehabt haben – und dass ihr Immunsystem deshalb übereinstimmende Teile dieser Viren mit Sars-CoV-2 wiedererkennt. „Denn eine Eigenschaft der T-Helferzellen ist, dass sie nicht nur von einem exakt passenden Erreger aktiviert werden können, sondern auch von ausreichend ähnlichen Eindringlingen“, erklärt Giesecke-Thiel. Tatsächlich ergaben ergänzende Analysen, dass die T-Helferzellen der gesunden Probanden, die auf Sars-CoV-2 reagierten, auch durch verschiedene Erkältungs-Coronaviren aktiviert wurden – sie zeigten damit eine Kreuzreaktion. Ob dieses „Vorwissen“ des Immunsystems seine Träger allerdings schützt und wie die Kreuzreaktion den Verlauf von Covid-19 beeinflusst, ist bislang noch unbekannt. Sollte ersteres der Fall sein, dann könnte dies möglicherweise erklären, warum einige Menschen bei einer Infektion mit dem neuen Coronavirus nur milder oder keine Symptome entwickeln.

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„Grundsätzlich ist vorstellbar, dass kreuzreaktive T-Helferzellen eine schützende Wirkung haben, indem sie zum Beispiel dazu beitragen, dass der Körper schneller Antikörper gegen das neuartige Virus bildet“, erklärt Co-Autor Leif Erik Sander von der Charité. „In diesem Fall würden kürzlich durchgemachte Coronavirus-Erkältungen die Symptome von Covid-19 vermutlich abschwächen. Es ist jedoch auch möglich, dass eine kreuzreaktive Immunität zu einer fehlgeleiteten Immunantwort führt – mit negativen Auswirkungen auf den Verlauf von Covid-19. Eine solche Situation kennen wir zum Beispiel beim Dengue-Virus.“ Ob eine frühere Erkältung vor einem schweren Verlauf schützen kann und wie sich die Präsenz der „vorgewarnten“ T-Zellen auf die Infektion mit Sars-CoV-2 auswirkt, wollen die Wissenschaftler nun in einer Folgestudie untersuchen. „Wenn wir annehmen, dass diese Erkältungsviren tatsächlich eine gewisse Immunität gegenüber Sars-CoV-2 verleihen können, müssten ja Menschen, die in der Vergangenheit häufig solche Infekte durchgemacht haben und bei denen wir kreuzreaktive T-Helferzellen nachweisen können, besser als andere geschützt sein“, sagt Thiel. „Auf diese Personengruppen werden wir in der Charité-Corona-Cross-Studie deshalb besonderes Augenmerk legen.“

Quelle: Julian Braun (Charité – Universitätsmedizin Berlin) et al., Nature, Preprint, doi: 10.1038/s41586-020-2598-9
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