Von Zania Stamataki
Die Antikörper, die wir produzieren, nachdem wir uns mit einem Virus infiziert oder geimpft haben, können sehr stark sein.
Das Virus verbreitet sich normalerweise in unserem Körper, indem es in eine Zelle eindringt und diese als Fabrik nutzt, um Kopien davon zu erstellen, die dann explodieren und neue Zellen zum Infizieren finden.
Unsere Antikörper funktionieren, indem sie an das Virus binden und dies kann verhindern, dass es sich an unsere Zellen anheftet und in unsere Zellen eindringt.
Aber was passiert, wenn das Virus die Zelle nicht verlassen muss, um sich auf Nachbarzellen auszubreiten? Könnten unsere Antikörper dagegen wirksam sein?
Diese Frage haben Wissenschaftler kürzlich zu SARS-CoV-2 gestellt, das Covid-19 verursacht. Dieses hoch ansteckende Coronavirus kann menschliche Zellen verändern und dazu führen, dass sie mit zwei oder mehr benachbarten Zellen verschmelzen. Diese Superzellen mit großen kompakten Zellkörpern sind ausgezeichnete virale Fabriken.
Superzellen, bekannt als Syncytien, teilen sich mehrere Kerne (der Teil der Zelle, der das genetische Material enthält) und reichlich Zytoplasma (die geleeartige Substanz, die den Zellkern umgibt).
Mehrere dieser Komponenten in einer Riesenzelle zu haben, hilft dem Virus, sich effizienter zu vermehren. Und durch den Einbau von Zellen erhöht SARS-CoV-2 seine Ressource, ohne neutralisierenden Antikörpern ausgesetzt zu sein, die außerhalb unserer Zellen wandern.
Die Studie von Alex Sigal und Kollegen testete zwei Arten von Coronaviren (Alpha und Beta) auf ihre Fähigkeit, von Zelle zu Zelle zu gelangen, und untersuchte, ob dieser Übertragungsweg empfindlich auf neutralisierende Antikörper reagiert. Die Alpha-Variante (zuerst in Großbritannien identifiziert) ist gegenüber diesen Antikörpern empfindlich und die Beta-Variante (zuerst in Südafrika identifiziert) ist weniger empfindlich gegenüber diesen Antikörpern.
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Sigals Studie, die noch nicht in einer wissenschaftlichen Zeitschrift veröffentlicht wurde, ergab, dass die Übertragung von Zelle zu Zelle bei beiden Varianten erfolgreich neutralisierende Antikörper umgeht. Dies zeigt, dass es bei der Ausbreitung des Virus schwierig sein wird, es in Zellen zu eliminieren, die miteinander verschmelzen können.
Viren leben seit Tausenden von Jahren mit Menschen und Tieren zusammen, daher haben sie Tricks entwickelt, um zu verhindern, dass unser Immunsystem erkannt wird. Diese Immunevasionsstrategie ist der direkte Zell-zu-Zell-Transfer, der nicht immer eine Zellfusion erfordert.
Es ist auch möglich, dass Viren auf die nächsten Wirtszellen übertragen werden, indem die engen Bindungen zwischen benachbarten Zellen ausgenutzt werden, die sie vor Antikörpern schützen. Es ist vernünftig anzunehmen, dass Antikörper am wirksamsten den Eintritt in die Wirtszelle verhindern und am wenigsten wirksam in Körperteilen, in denen die Infektion bereits vorhanden ist.
Bedeutet dies, dass unsere Impfstoffe gegen Viren, die direkt von einer Zelle zur anderen übertragen werden, nicht wirksam sind? Glücklicherweise hat sich auch unser Immunsystem zusammen mit Viren weiterentwickelt, und wir haben gelernt, Abwehrmechanismen aufzubauen, die auf vielfältige Weise funktionieren.
Nicht die einzige Verteidigungslinie
T-Zellen sind weiße Blutkörperchen, die nach einer Impfung oder Infektion darauf trainiert werden, infizierte Zellen zu erkennen und abzutöten. Sie verlassen sich nicht auf die Erkennung des schwebenden Virus, sodass seine Übertragung von Zelle zu Zelle ihre Fähigkeit, Virusfabriken aufzuspüren und zu zerstören, nicht einschränkt. Wie Zellen, die Antikörper produzieren können, können sich T-Zellen an eine frühere Infektion erinnern und schnell reagieren, wenn das gleiche Virus erneut auftritt.
Es ist nicht ratsam, alle Eier in einen Korb zu legen, weshalb Impfstoffe die eigenen Antikörper und T-Zellen des Virus stimulieren. Antikörper binden an Viren entweder bevor sie in unsere Zellen eindringen oder nachdem neue Viren nach einer Infektion freigesetzt werden. T-Zellen reduzieren fruchtbare Zellwirte für die Virusreplikation, bis die Infektion abgeklungen ist. Viele andere Zellen (ohne Immungedächtnis) arbeiten ebenfalls zusammen, um das Virus vollständig aus dem Körper zu eliminieren.
Was passiert mit denen von uns, die möglicherweise ältere oder dysfunktionale Teile unseres Immunsystems haben? Die Coronavirus-Infektion ist bei den meisten jungen Erwachsenen, gesunden Erwachsenen und Kindern in der Regel innerhalb von zwei Wochen unter Kontrolle.
Bei Menschen mit defekten T-Zell-Antworten kann die Translokation von einer Zelle in eine andere die Antikörperneutralisation beeinträchtigen und so den Infektionsverlauf verlängern. Anhaltende Infektionen erhöhen die Wahrscheinlichkeit, dass Viren mutieren und ihren Lebenszyklus besser an unseren Körper anpassen, was zu potenziell besorgniserregenden Variablen führt.
Wir müssen uns keine Sorgen machen, die Übertragung unserer Impfstoffe von Zelle zu Zelle zu stören, aber es ist wichtig zu verstehen, wie sich das Virus ausbreitet, damit wir es effektiver bekämpfen können. Vor einigen Jahren haben meine Kollegen und ich gezeigt, dass das Hepatitis-C-Virus in Gegenwart neutralisierender Antikörper von Zelle zu Zelle übertragen wird. Dies hat Wissenschaftler nicht daran gehindert, jahrzehntelang sehr erfolgreiche antivirale Medikamente zu entwickeln, die Menschen mit Hepatitis C behandeln können.
Mit Impfstoffen und wirksamen antiviralen Medikamenten können wir Viren, die ihr Genom nicht mit unserem integrieren (wie SARS-CoV-2) vom Menschen eliminieren, wie wir es zuvor getan haben. Eine breite Infektionsresistenz beim Menschen, die durch Impfung erreicht wird, wenn wir alle zusammenarbeiten, bedeutet, dass der Übertragungsweg von Mensch zu Mensch sehr kurz sein wird, wenn dasselbe Virus erneut von einem tierischen Wirt überspringt. Die neueste Technologie, die schnelle Impfstoff-Updates ermöglicht, kann eine wirksame Kontrolle gegen neu auftretende Varianten gewährleisten.
(Der Autor ist Senior Lecturer in Viral Immunology, University of Birmingham)
