Schutz oder Gefahr? Eine frühere Infektion mit Erkältungs-Coronaviren könnte die Schwere des Verlaufs von Covid-19 beeinflussen. Denn die bei der Vorinfektion gebildeten Abwehrzellen reagieren auch auf das neue Coronavirus SARS-CoV-2, wie nun eine Studie enthüllt. Bei etwa einem Drittel der getesteten gesunden Probanden fanden die Forscher solche T-Helferzellen. Ob diese Kreuzimmunität ihre Träger aber schützt oder nicht, soll nun eine Folgestudie zeigen.
Unser Immunsystem nutzt eine komplexe, mehrstufige Abwehrstrategie gegen Erreger wie das Coronavirus SARS-CoV-2. Neben der Produktion spezifischer Antikörper gegen bestimmte Oberflächenstrukturen des Virus setzt es auch verschiedene Abwehrzellen zur Erregerabwehr ein. Zu diesen gehören auch mehrere Arten von T-Zellen, die ebenfalls auf Teile der Oberflächenproteine des Virus reagieren und die Immunantwort und Antikörperproduktion koordinieren.
T-Zellen im Erregertest
Wie sich jetzt zeigt, könnte die Präsenz bestimmter T-Zellen bei einigen Menschen den Verlauf von Covid-19 entscheidend beeinflussen. Entdeckt haben dies Julian Braun von der Charité – Universitätsmedizin Berlin und seine Kollegen, als sie das Verhalten von T-Helferzellen aus dem Blut von 18 Covid-19-Patienten und 68 gesunden Vergleichsprobanden untersuchten.
Dafür konfrontierten die Forscher diese auch als CD4+-T-Zellen bezeichneten Abwehrzellen mit verschiedenen Teilstücken des Spike-Proteins von SARS-CoV-2. Wie erwartet reagierten die T-Helferzellen aus dem Blut der meisten Covid-19-Patienten auf die Protein-Teile des Coronavirus. „Das Immunsystem der Patienten bekämpfte das neue Virus ja gerade und reagierte deshalb auch im Reagenzglas darauf“, erklärt Koautorin Claudia Giesecke-Thiel vom Max-Planck-Institut für molekulare Genetik.
Reaktion auch bei Gesunden
Das Überraschende jedoch: Auch die T-Zellen einiger gesunden Probanden reagierten auf die viralen Proteinstücke. Bei 24 von 68 der Gesunden – gut einem Drittel – gab es T-Helferzellen, die SARS-CoV-2-Fragmente erkannten. Demnach gibt es Menschen, die noch nie mit dem neuen Coronavirus in Kontakt waren, aber deren Immunsystem dieses neuen Virus trotzdem erkennen kann. Aber warum?
Einen ersten Hinweise auf den Grund lieferte eine nähere Untersuchung der Reaktion: Während die T-Zellen der Covid-19-Patienten auf nahezu alle Komponenten des Spike-Proteins reagierten, taten dies die T-Zellen der gesunden Probanden nicht. Sie wurden nur von Teilstrukturen des Proteins aktiviert, die evolutionär älter sind und auch bei anderen, eng verwandten Coronaviren wie SARS-CoV oder den vier bekannten Erkältungs-Coronaviren vorkommen.
„Vorgewarnt“ durch Erkältungs-Coronaviren
„Das deutet darauf hin, dass die T-Helferzellen der Gesunden auf SARS-CoV-2 reagieren, weil sie sich in der Vergangenheit mit heimischen Erkältungs-Coronaviren auseinandersetzen mussten“, erklärt Giesecke-Thiel. „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.“
Tatsächlich ergaben Reaktionstests mit Proteinteilen der gängigen Erkältungs-Coronaviren, dass die T-Helferzellen der gesunden Probanden stark auf diese ansprachen. Daraus schließt das Forschungsteam, dass rund ein Drittel ihrer gesunden Studienteilnehmer irgendwann in der Vergangenheit schon einmal eine Erkältung durchgemacht hat, die von einem dieser harmlosen Erkältungs-Coronaviren verursacht wurde. Von dieser Infektion sind im Körper T-Helfer-Gedächtniszellen zurückgeblieben, die nun offenbar auch auf das neue Coronavirus reagieren können.
„Coronaviren verursachen in Deutschland bis zu 30 Prozent der saisonalen Erkältungen“, erklärt Koautor 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.“
Kreuzreaktion könnte schützen, aber auch verschlimmern
Was aber bedeutet diese Kreuzreaktion in Bezug auf Covid-19? „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 Koautor Leif Erik Sander von der Charité. „In diesem Fall würden kürzlich durchgemachte Coronavirus-Erkältungen die Symptome von COVID-19 vermutlich abschwächen.“
Doch möglich wäre auch, dass diese kreuzreaktive Immunität den Verlauf von Covisd-19 sogar verschlimmert. Denn wenn Abwehrzellen oder Antikörper zwar an einem Virus andocken können, aber nicht perfekt auf dessen Struktur passen, kann es zu einer Fehlreaktion des Immunsystems kommen. In diesem Fall gelingt es der Abwehr nicht, das Virus zu neutralisieren. Stattdessen vermehrt sich der Erreger weiter und gleichzeitig kommt es zu einer übersteigerten Immunantwort.
Folgestudie läuft bereits
Welche der beiden Möglichkeiten zutrifft, 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“, erklärt Thiel. „Auf diese Personengruppen werden wir in der Charité-Corona-Cross-Studie deshalb besonderes Augenmerk legen.“
Parallel wird das Forschungsteam außerdem Corona-Risikogruppen über die nächsten Monate begleiten. Schlussendlich soll die Studie helfen, den Verlauf von Covid-19 in Zukunft sowohl vor als auch nach erfolgter SARS-CoV-2-Infektion besser vorherzusagen. „Das ist sowohl für den Alltag vieler Menschen als auch die Behandlung von Patientinnen und Patienten höchst relevant“, betont Thiel. (Nature, Preprint, doi: 10.1038/s41586-020-2598-9)
Quelle: Charité – Universitätsmedizin Berlin
