Corona-Impfung wirkt in zwei Stufen

Immunschutz in zwei Schritten: Wie die mRNA-Impfung unser Immunsystem mobilisiert und wann welche Abwehr-Mechanismen gegen SARS-CoV-2 einsetzen, haben Forschende nun im Detail untersucht. Demnach schüttet das Immunsystem schon zehn Tage nach der ersten Dosis genug spezifische T-Zellen aus um vor schweren Verläufen von Covid-19 zu schützen. Der Schutz durch neutralisierende Antikörper setzt aber erst nach der zweiten Dosis voll ein.

Die Impfkampagne gegen das Coronavirus SARS-CoV-2 ist in vollem Gange. Am besten bewährt haben sich dabei die neuen mRNA-Impfstoffe von BioNTech/ Pfizer und Moderna. Sie schleusen die RNA-Bauanleitung für das virale Spike-Protein in unsere Zellen ein, worauf hin diese das Coronavirus-Protein auf ihrer Zelloberfläche bilden. Dadurch kann das Immunsystem dessen Merkmale erkennen und spezifisch gegen das Coronavirus gerichtete T-Zellen und Antikörper bilden – soweit, so bekannt.

Zelluläre Immunantwort ist zuerst am Start

Wie unsere Immunabwehr konkret auf die Impfung reagiert und wie sich diese Reaktion bei den beiden Impfdosen unterschiedet, haben nun Valerie Oberhardt von der Universität Freiburg und ihre Kollegen näher untersucht. Dafür nahmen sie 32 Testpersonen vor der ersten Impfdosis, zwischen beiden Dosen und bis zu vier Monate nach vollständiger Immunisierung alle paar Tage Blut ab und analysierten, welche T-Zellen und Antikörper darin vorkamen.

Es zeigte sich: Schon kurz nach der Erstimpfung reagiert die zelluläre Immunabwehr massiv auf das mRNA-Vakzin. „Bei einem Großteil unserer Testpersonen ließ sich bereits sechs bis acht Tage nach der Erstimpfung ein relevanter Anstieg an sogenannten CD8+ T-Zellen nachweisen, die genau auf das SARS-CoV-2-typische Spike-Protein zugeschnitten sind“, berichtet Koautor Christoph Neumann-Haefelin vom Universitätsklinikum Freiburg.

T-Zell-Schutz schon nach der ersten Dosis

Die CD8+ T-Zellen gehören zu den Killerzellen und erkennen anhand bestimmter Marker, ob eine Zelle mit einem Virus infiziert ist. Ist dies der Fall, lösen diese zytotoxischen T-Zellen über eine Signalkaskade das Selbstmordprogramm der Zelle aus und zerstören sie. Als Teil der spezifischen Immunantwort werden die CD8+ T-Zellen erst nach Kontakt mit virusspezifischen Antigenen produziert – beispielsweise nach einer Infektion oder Impfung.

Die aktuelle Studie belegt, dass diese erste Verteidigungslinie der Immunabwehr sehr schnell einsatzbereit ist: „Bereits zehn Tage nach der ersten Impfdosis besteht ein effektiver Schutz vor einem schweren Krankheitsverlauf“, berichtet Oberhardts Kollegin Maike Hoffmann. Diese immunisierende Wirkung geht fast ausschließlich auf die CD8+ T-Zellen zurück, nicht auf Antikörper: „Zu diesem Zeitpunkt sind neutralisierende Antikörper, die das Eindringen des Virus in die Zellen verhindern, noch kaum nachweisbar“, so Hoffmann.

Neutralisierende Antikörper als zweite Linie

Erst nach der zweiten Impfdosis ändert sich dies: Die vorher noch unreife, wenig effektive Antikörper-Antwort wird nun spezifischer und schlagkräftiger. Die B-Zellen des Immunsystems produzieren erst jetzt ausreichend neutralisierende Antikörper, die das Eindringen des Virus in die Zellen und damit die Infektion verhindern können, wie das Forschungsteam berichtet. Parallel dazu war bei den Testpersonen auch eine vermehrte Zahl aktiver B-Zellen feststellbar – der Zellen, die die Antikörper produzieren.

Gleichzeitig erhöht die zweite Dosis auch die Zahl der CD8+ T-Zellen weiter, wie die Analysen ergaben. Dabei zeigten die impfspezifischen T-Zellen eine ähnliche funktionelle Bandbreite wie nach einer natürlichen Infektion, aber die Gewichtung der Untergruppen war leicht verschieden, wie das Forschungsteam berichtet. Insgesamt bestätigen diese Ergebnisse damit, dass die mRNA-Vakzinen eine gute zelluläre wie humorale Immunantwort bewirken.

Zweitimpfung ist wichtig

„Unsere Ergebnisse unterstreichen aber auch, wie wichtig die komplette Impfung mit zwei Dosen des mRNA-Impfstoffes für einen guten Infektionsschutz ist“, betont Neumann-Haefelin. Erst dann sei eine effektive und anhaltende Immunisierung sichergestellt. Wie lange diese dann anhält und wann eine Auffrischimpfung – eventuell angepasst an neue Virusvarianten – erforderlich wird, sollen Folgestudien zeigen. (Nature, 2021; doi: 10.1038/s41586-021-03841-4)

Quelle: Universitätsklinikum Freiburg