Die Antwort des Immunsystems auf SARS-CoV-2
Das erworbene Immunsystem ist dank T-Zellen und B-Zellen in der Lage, sich gegen SARS-CoV-2 zu wehren.
Das Immunsystem besteht aus einer angeborenen (unspezifischen) und einer erworbenen (spezifischen) Immunantwort. Während die unspezifische Immunantwort von Geburt an existiert, lernt die spezifische Immunantwort im Laufe des Lebens über den Kontakt mit verschiedenen Krankheitserregern immer weiter dazu.1
Das erworbene, spezifische Immunsystem ist entscheidend für den effektiven Schutz gegen Viren wie SARS-CoV-2, da es auf unbekannte Erreger unter anderem mit der Bildung von passenden Antikörpern reagieren kann.2 Es wird durch eine Impfung oder den Kontakt mit dem Virus aktiviert (Video: Der Impfschutz | Artikel: mRNA-Impfung führt zu einer Immunantwort) und besteht wiederum aus 2 Einheiten: der zellulären Abwehr, die über die T-Zellen funktioniert, und der humoralen Abwehr, für die die B-Zellen verantwortlich sind. Die humorale Abwehr sorgt dafür, dass Antikörper ins Blut und in die Schleimhäute abgegeben werden und dort für einen längeren Zeitraum verbleiben.1
Im Körper kommen Krankheitserreger zuerst mit dem angeborenen, unspezifischen Immunsystem in Kontakt. Bestimmte Zellen, die sogenannten antigenpräsentierenden Zellen (APZ), präsentieren kleine Fragmente des Krankheitserregers auf ihrer Oberfläche und machen so den Erreger für das Immunsystem sichtbar.1 Die APZ fungieren dabei als eine Art Brücke zwischen angeborenem und erworbenem Immunsystem. Spezifische T- und B-Zellen erkennen diese Fragmente und werden aktiviert, sodass eine erregerspezifische Immunantwort gestartet wird (Video: Die Immunisierung).1
Verschiedene T-Zellen haben unterschiedliche Aufgaben
Der Begriff T-Zelle leitet sich von dem Organ ab, in dem die T-Zellen ausreifen: dem Thymus. Dorthin wandern die T-Zellen über die Blutbahn nach ihrer Produktion im Knochenmark.1 Im Thymus werden fehlerhafte T-Zellen aussortiert. Damit sind Zellen gemeint, die fälschlicherweise auf körpereigenes Eiweiß reagieren und so zum Beispiel eine Autoimmunreaktion hervorrufen können. Im Normalfall bleiben nur die Zellen erhalten, die auf körperfremde Antigene reagieren und keine körpereigenen Strukturen angreifen.1
Es gibt verschiedene T-Zelltypen. Die sogenannten T-Helferzellen haben die Aufgabe, andere Immunzellen bei ihrer Immunantwort zu unterstützen.1 Die sogenannten zytotoxischen T-Zellen sind Zellen, die für andere Zellen giftig oder schädlich sind. Sie schalten die Zellen im Körper aus, die bereits vom Erreger befallen wurden. T-Gedächtniszellen wiederum entstehen nach dem Kontakt mit einem Erreger aus den T-Helferzellen oder den zytotoxischen T-Zellen. Sie erinnern sich künftig an den Erreger.1
B-Zellen reagieren spezifisch auf Antigene
Auch B-Zellen entstehen im Knochenmark. Ihre Bezeichnung kommt vom englischen Begriff „Bone Marrow“. Aus dem Knochenmark verbreiten sich die B-Zellen in die Blutbahn und die lymphatischen Organe (zum Beispiel Lymphknoten).1 In diesem Stadium werden sie als naive B-Zellen bezeichnet, da sie noch keinen Kontakt zu einem Antigen hatten. Sobald es zu einem Antigenkontakt kommt, werden sie von T-Helferzellen aktiviert, entwickeln sich daraufhin weiter und produzieren spezifische Antikörper gegen genau dieses Antigen.1 So können sich im Körper zum Beispiel Antikörper gegen SARS-CoV-2 bilden und das Virus unschädlich machen.3
Zusammenspiel von antigenpräsentierenden Zellen und T-Zellen
Die antigenpräsentierenden Zellen informieren die T-Zellen über das körperfremde Protein und regen sie dadurch an, in Aktion zu treten.1 Die zytotoxischen T-Zellen erkennen nun die Körperzellen, die vom Virus befallen sind, und beseitigen diese. So kann verhindert werden, dass sich Erreger in die Zelle zurückziehen und verstecken.1 Andernfalls wäre das Virus davor geschützt, umfassend aus dem Körper entfernt zu werden. Die T-Zellen können auf diese Weise Erreger bekämpfen, die in Zellen eingedrungen sind.1
T-Helferzellen und B-Zellen
Die T-Helferzellen haben noch eine weitere Aufgabe: Sie aktivieren die B-Zellen. Einige dieser B-Zellen entwickeln sich daraufhin zu Plasmazellen weiter und beginnen mit der Produktion von Antikörpern. Diese binden im Fall von SARS-CoV-2 an das Spike-Protein des Virus, um es zu neutralisieren.1,3 So können Antikörper verhindern, dass SARS-CoV-2 in Zellen eindringt und diese infiziert. Die Antikörper der B-Zellen können Erreger also außerhalb der Zelle bekämpfen.1
Gedächtsniszellen für langen Schutz
Aus einigen T- und B-Zellen, die an der Infektionsabwehr beteiligt waren, werden sogenannte Gedächtniszellen.4 Dasselbe geschieht nach einer Impfung.1,5,6
Die Gedächtniszellen sind Teil des erworbenen, spezifischen Immunsystems. Sie verbleiben meist jahrelang im Körper und können bei einer Infektion schnell reagieren und eine Immunantwort auslösen. Deshalb werden sie auch als das Immungedächtnis bezeichnet.1
Das Immungedächtnis kann Jahrzehnte wirksam bleiben wie im Fall der Impfung gegen die Pocken. Durch die Pockenimpfung kann ein bis zu 30 Jahre andauernder Schutz erreicht werden, was für die weltweite Ausrottung der tödlichen Krankheit maßgeblich war.1,7 Für COVID-19 liegen entsprechende langfristige Erkenntnisse noch nicht vor. Sicher ist aber, dass Personen nach einer Ersterkrankung oder vollständigen Impfung im Normalfall über eine Immunität von circa 6 Monaten verfügen.8,9
Quellen
1 Murphy K, Weaver C. Janeway’s Immunobiology. 9. Auflage. Garland Science; 2017. ISBN: 978-0-8153-4505-3
2 Carvalho T et al. Nat Rev Immunol 2021;21(4):245–256. DOI: 10.1038/s41577-021-00522-1
3 Sahin U et al. Nature 2021;595(7868):572–577. Epub 2021. DOI: 10.1038/s41586-021-03653-6
4 Dan JM et al. Science 2021;371(6529). DOI: 10.1126/science.abf4063
5 Goel RR et al. mRNA Vaccination Induces Durable Immune Memory to SARS-CoV-2 with Continued Evolution to Variants of Concern. Preprint 2021. DOI: 10.1101/2021.08.23.457229
6 Oberhardt V et al. Nature 2021; 597:268-273. DOI: 10.1038/s41586-021-03841-4
7 März S. Was wir über Corona von den Pocken lernen können. Quarks 2020. (Stand: 29.09.2021)
8 Thomas SJ et al. N Engl J Med 2021. DOI: 10.1101/2021.07.28.21261159
9 Hansen CH et al. Lancet 2021;397:1204-1212. DOI: 10.1016/ S0140-6736(21)00575-4
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