Kölner Forscher finden heraus: Corona-Infektion programmiert Abwehrzellen um

Kölner Forscher finden heraus: Corona-Infektion programmiert Abwehrzellen um

Eine Corona-Infektion kann gefährlich werden. Nämlich dann, wenn das Immunsystem überreagiert. Kölner Forscher haben nun herausgefunden, warum das im Körper passiert. Das Spikeprotein wirkt auch auf die angeborene Immunantwort – und zwar langanhaltend.

Wenn Menschen sich mit Sars-CoV-2 infizieren, kann es vorkommen, dass ihr Immunsystem überreagiert. Schwerste Entzündungen der Lunge, der Niere und anderer Organe folgen. Bisher war nicht ganz klar, wieso es dazu kommt.

Eine entscheidende Rolle spielt dabei offenbar das charakteristische Spikeprotein, das Stacheleiweiß des Coronavirus. Forscher der Universitätsklinik Köln haben dieses in einer neuen Studie ganz genau analysiert. Ihre Erkenntnisse liefern einerseits wichtige Hinweise für mögliche Behandlungen der Infektion. Andererseits lässt sich dadurch verstehen, was es für eine starke Immunantwort durch die Impfungen braucht.

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Die Wissenschaftler um Sebastian Theobald untersuchten, wie das Spikeprotein auf das angeborene Immunsystem wirkt und wie dessen Aktivität auch mit schweren Krankheitsverläufen zusammenhängt. Die Ergebnisse wurden im renommierten Wissenschaftsjournal „EMBO Molecular Medicine“ veröffentlicht.

So kommt es zur überschießenden Immunreaktion

Wenn der Körper von Corona-Infizierten massiv entzündungsfördernde Signalstoffe, sogenannte Zytokine, ausschüttet, sprechen Mediziner von einem Zytokinsturm. Das Immunsystem gerät außer Kontrolle. In einer Kettenreaktion lockt das weitere, aktivierte Abwehrzellen ins Gewebe.

Die Kölner Forscher zeigten nun, dass menschliche Abwehrzellen (Makrophagen, auch Fresszellen genannt) durch das virale Spikeprotein massiv zur Produktion des entzündungsfördernden Signalstoffs Interleukin 1 angeregt werden. Allerdings gelang dies nur, wenn sie in den Versuchen die Abwehrzellen von Covid-19-Patienten untersuchten. Makrophagen von Menschen, also die Fresszellen, die noch keinen Kontakt mit Sars-CoV-2 hatten, schütteten kein Interleukin 1 aus. Rybniker, Uniklinik Köln Die Grafik der Kölner Studie zeigt, wie unterschiedlich die Abwehrzellen von Covid-19-Infizierten (in Rot) und Nicht-Infizierten (in Blau) reagierten.

„Diese selektive Immunantwort eines klassischen Signalwegs des angeborenen Immunsystems ist sehr ungewöhnlich und wurde so noch nicht beschrieben. Hier gibt es nun viele Ansatzpunkte, um zu verstehen, warum einige Menschen mit einer überschießenden Reaktion des Immunsystems reagieren“, erklärt Jan Rybniker, Leiter des Forschungslabors der Infektiologie an der Universitätsklinik Köln und Letztautor der Studie. Der hier untersuchte Signalweg gilt den Wissenschaftlern auch als möglicher therapeutischer Ansatzpunkt für immunmodulatorische Therapien bei schweren Covid-19-Infektionen. Hierfür sei in dieser Arbeit eine wissenschaftliche Grundlage identifiziert.

Abwehrzellen werden langanhaltend umprogrammiert

Besonders interessant war den Forschern zufolge ein Punkt: Die Abwehrzellen waren auch noch mehrere Wochen bis Monate nach einer Sars-CoV-2-Infektion durch das Spikeprotein sehr stark aktivierbar.

„Da Makrophagen eine sehr kurze Lebensdauer von nur wenigen Tagen haben, spricht dies für Veränderungen der DNA von Makrophagen-Vorläuferzellen. Diese sogenannten epigenetischen Veränderungen konnten wir durch aufwändige Sequenzierversuche auch nachweisen“, berichtet Sebastian Theobald, Postdoktorand an der Universitätsklinik Köln und Erstautor der Studie. Diese tiefgreifenden Veränderungen von Makrophagen bis hin zum Erbgut der Zellen könnten für ein besseres Verständnis von Langzeitfolgen der Covid-19-Erkrankung genutzt werden.

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  • Eine Corona-Infektion kann also die Abwehrzellen tiefgreifend und langanhaltend umprogrammieren. Das wiederum beeinflusst unter anderem, wie die Impfungen dagegen wirken. „Da unsere Arbeiten auf der Immunantwort gegen das Spikeprotein basieren, können wir nun auch die Impfantwort gegen Sars-CoV-2 besser einordnen und verstehen, da fast alle derzeit verfügbaren Impfungen auf diesem Protein basieren“, ergänzt Alexander Simonis, Zweitautor der Studie. Rybniker ergänzt: „Für den Erfolg der verschiedenen Impfkonstrukte ist es sicher förderlich, dass das Spikeprotein zu einer starken Aktivierung des angeborenen Immunsystems führt.“

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