Divergent systemic and airway mucosal adaptive immunity to SARS-CoV-2 in African adults
Diese Studie zeigt, dass bei afrikanischen Erwachsenen die systemische Antikörperantwort stark mit der Lungenimmunität und dem Schutz vor schwerem COVID-19 korreliert, während die nasale Immunität durch distinkte lokale IgA-Antworten und gewebeständige T-Zellen getrieben wird, die nicht durch die systemische oder die Immunantwort der unteren Atemwege vorhergesagt werden können.
Originalarbeit lizenziert unter CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dies ist eine KI-generierte Erklärung eines Preprints, das nicht peer-reviewed wurde. Dies ist kein medizinischer Rat. Treffen Sie keine Gesundheitsentscheidungen auf Grundlage dieses Inhalts. Vollständigen Haftungsausschluss lesen
Der menschliche Körper verteidigt sich mit einem geschichteten Immunsystem gegen eindringende Keime. Einige Abwehrmechanismen patrouillieren im Blutkreislauf und wirken wie eine Nationalgarde, die bereit ist, zu jedem angegriffenen Organ zu eilen. Andere sind direkt an der vordersten Front stationiert, wie etwa die Schleimhäute der Nase und der Lunge, und bilden eine lokale Miliz, die Infektionen direkt dort bekämpft, wo sie eintreten. Jahrelang haben sich Wissenschaftler darauf verlassen, die Nationalgarde zu messen – die im Blut zirkulierenden Antikörper –, um zu beurteilen, wie gut eine Person gegen Viren wie SARS-CoV-2 geschützt ist. Dieser Ansatz funktioniert gut, um vorherzusagen, wer eine schwere Lungenerkrankung vermeiden wird, hat sich jedoch als weniger zuverlässig erwiesen, wenn es darum geht, vorherzusagen, wer sich überhaupt mit dem Virus infiziert oder es an andere weitergibt. Das Rätsel ist, warum eine starke Verteidigung im Blut nicht immer eine starke Verteidigung in der Nase bedeutet und ob dieser Unterschied auch für Menschen mit HIV gilt, einer Erkrankung, die das Immunsystem schwächen kann.
Ein Forschungsteam in Malawi machte sich daran, dieses Rätsel zu lösen, indem es das Immunsystem an drei verschiedenen Orten gleichzeitig untersuchte: im Blut, in der Nasenschleimhaut und in der Flüssigkeit tief in der Lunge. Sie untersuchten 91 Erwachsene, von denen die Hälfte mit HIV lebte, aber gesund war und Medikamente einnahm, um das Virus unter Kontrolle zu halten, und die andere Hälfte nicht mit HIV infiziert war. Durch die gleichzeitige Entnahme von Proben aus allen drei Bereichen konnten die Wissenschaftler genau sehen, wie die Immunreaktionen in der Nase und in der Lunge mit den Reaktionen im Blut verglichen werden konnten. Sie maßen die spezifischen Antikörper und Immunzellen, die das Virus angreifen, um zu sehen, ob sie überall gleich waren oder ob sie je nach Fundort unterschiedlich agierten.
Die Studie offenbarte eine klare Trennung in der Art und Weise, wie der Körper sich schützt. Die im Blut gefundenen Antikörper, bei denen es sich hauptsächlich um einen Typ namens IgG handelt, stimmten sehr genau mit den in der Lunge gefundenen Antikörpern überein. Wenn das Blut hohe Mengen dieser Antikörper aufwies, tat die Lunge dies ebenfalls. Dies erklärt, warum Bluttests gut geeignet sind, um den Schutz vor schwerer Pneumonie vorherzusagen; das Blut und die Lunge scheinen Teil desselben Verteidigungsnetzwerks zu sein. Die Antikörper in der Nase erzählten jedoch eine andere Geschichte. Die Mengen der Antikörper in der Nase stimmten nicht mit den Mengen im Blut oder in der Lunge überein. Stattdessen verließ sich die Nase stark auf einen anderen Antikörpertyp, namens IgA, um das Anhaften des Virus an Zellen zu verhindern. Die Menge dieses IgA in der Nase konnte nicht durch die Betrachtung des Blutes vorhergesagt werden. Selbst wenn das Blut eine starke Immunität zeigte, verfügte die Nase oft über nur sehr wenig der spezifischen Abwehr, die nötig ist, um das Virus daran zu hindern, Fuß zu fassen.
Diese Trennung galt für alle Teilnehmer der Studie, unabhängig davon, ob sie HIV hatten oder nicht. Die Forscher fanden heraus, dass Menschen mit HIV, die eine wirksame Behandlung erhielten, Immunreaktionen in ihrem Blut, ihrer Nase und ihrer Lunge aufwiesen, die denen ohne HIV ebenbürtig waren. Ihre Körper waren in der Lage, dieselben lokalen Abwehrreaktionen in der Nase und dieselben systemischen Abwehrreaktionen im Blut zu entwickeln wie jeder andere auch. Die Studie untersuchte auch T-Zellen, einen weiteren Teil des Immunsystems, der infizierte Zellen jagt. Diese Zellen wurden in der Tiefe der Lunge in viel höheren Zahlen gefunden als im Blut. Darüber hinaus sahen die T-Zellen in der Lunge anders aus als jene im Blut; sie schienen im Gewebe angesiedelt zu sein, um sofort einsatzbereit zu sein, anstatt im Körper herumzuwandern. Das bedeutet, dass ein Bluttest nicht aussagen kann, wie viele dieser spezialisierten Lungenverteidiger tatsächlich in den Atemwegen warten.
Die Ergebnisse legen nahe, dass das Immunsystem kein einzelner, einheitlicher Schutzschild ist, sondern eine Sammlung distinkter Abwehrmechanismen, die in verschiedenen Teilen des Körpers unabhängig voneinander operieren. Während eine starke Reaktion im Blut ein gutes Zeichen dafür ist, dass die Lunge vor schweren Erkrankungen geschützt ist, garantiert dies nicht, dass die Nase in der Lage sein wird, das Eindringen des Virus zu verhindern. Dies hilft zu erklären, warum Menschen mit hohen Antikörperspiegeln im Blut sich dennoch in der Nase infizieren und das Virus an andere weitergeben können. Die Forschung deutet darauf an, dass zukünftige Impfstoffe oder Behandlungen darauf abzielen müssen, die lokalen Abwehrkräfte in der Nase zu stärken, anstatt sich nur auf die im Blut zirkulierenden Antikörper zu verlassen. Für Menschen mit gut kontrolliertem HIV bietet die Studie die Beruhigung, dass ihre Immunsysteme in der Lage sind, diese notwendigen lokalen Abwehrkräfte genauso effektiv zu generieren wie Menschen ohne das Virus.
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