Archiv der Kategorie: Corona

COVID-19-Risikogruppen: Warum das Immunsystem schlechter gegen das Virus ankommt

Ältere Menschen und Personen mit Grunderkrankungen haben ein besonders hohes Risiko, schwer an COVID-19 zu erkranken. 

Grafik zu COVID-19

Eine Forschungsgruppe der Charité – Universitätsmedizin Berlin hat jetzt herausgefunden, was einer der Gründe dafür sein könnte: Bei diesen Risikogruppen werden wichtige Zellen des Immunsystems, die T-Helferzellen, zwar besonders häufig gebildet, sie sind aber in ihrer Funktion eingeschränkt. Diese „Immunbremse“ zu lösen, könnte ein Therapieansatz beispielsweise bei schweren COVID-19-Verläufen sein. Veröffentlicht ist die Studie im Journal of Clinical Investigation*.

Schon früh nach dem ersten Auftreten von COVID-19 wurde flächendeckend dieselbe Beobachtung gemacht: Die Erkrankung verläuft häufig besonders schwer bei älteren Personen und bei Menschen mit Grunderkrankungen wie Herz-Kreislauf-Erkrankungen oder Diabetes. Wahrscheinlich gibt es eine Reihe medizinischer Gründe dafür, dass der Körper im Alter oder bei bestehenden gesundheitlichen Einschränkungen schlechter mit einer SARS-CoV-2-Infektion fertig wird. Ein wichtiger Faktor, so wurde vermutet, könnte das Immunsystem sein. Ein interdisziplinäres Team der Charité hat jetzt Erkenntnisse gesammelt, die diese Vermutung unterstützen.

Für ihre Studie untersuchte die Forschungsgruppe das Blut von 39 Patientinnen und Patienten, die mit SARS-CoV-2-Infektion in die Charité aufgenommen worden waren. Aus diesen Blutproben gewannen die Forschenden Immunzellen, die sie mit kleinen, künstlich hergestellten Bruchstücken des SARS-CoV-2-Erregers stimulierten. Anschließend machten sie die T-Helferzellen, die auf die Virus-Bruchstücke reagierten, mithilfe von spezifischen Farbstoffen sichtbar und bestimmten ihre Anzahl. Schließlich überprüfte das Forschungsteam, ob es einen Zusammenhang zwischen der Anzahl der aktivierten T-Helferzellen und den Risikofaktoren der Patienten gab.

Wie die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler belegen konnten, wiesen die COVID-19-Betroffenen umso mehr Virus-spezifische T-Helferzellen in ihrem Blut auf, je älter sie waren. Derselbe Zusammenhang fand sich auch für den sogenannten Komorbiditätsindex – eine Maßzahl für die Schwere von 19 verschiedenen Grunderkrankungen: Je höher der Komorbiditätsindex lag, desto mehr SARS-CoV-2-spezifische T-Helferzellen zirkulierten im Blut der Patientinnen und Patienten. Wie das Team jedoch beobachtete, produzierten mit fortschreitendem Alter der Betroffenen und Gesamtlast ihrer Grunderkrankungen immer weniger dieser Zellen den Botenstoff Interferon gamma (IFNγ). Diesen Botenstoff geben die Zellen normalerweise ab, wenn sie ein Virus erkannt haben, um andere Komponenten der Immunabwehr gegen den Erreger zu stimulieren. „Die übermäßig vielen gegen das neue Coronavirus gerichteten T-Helferzellen, die wir im Blut von COVID-19-Betroffenen mit Risikofaktoren gefunden haben, sind also teilweise nicht mehr richtig funktionstüchtig“, erklärt Dr. Arne Sattler, leitender Erstautor der Studie von der Klinik für Allgemein-, Viszeral- und Gefäßchirurgie der Charité. Der Wissenschaftler der Arbeitsgruppe Translationale Immunologie resümiert: „Die T-Helferzellen werden bei Menschen mit Risikofaktoren also gewissermaßen ausgebremst. Wir gehen davon aus, dass das hinderlich für eine effiziente Bekämpfung des Erregers sein könnte.“

Eine bekannte molekulare „Bremse“ des Immunsystems ist das Protein PD-1. Es sorgt auf der Oberfläche von T-Zellen normalerweise dafür, dass eine Immunantwort nicht überschießt und sich beispielsweise gegen den eigenen Körper richtet. Tatsächlich konnte die Charité-Forschungsgruppe nachweisen, dass die Virus-spezifischen T-Helferzellen während einer akuten SARS-CoV-2-Infektion deutlich mehr PD-1 bilden als nach einer Infektion mit vergleichsweise milden Symptomen. „Zusammen mit Beobachtungen anderer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler weisen unsere Daten darauf hin, dass PD-1 mitverantwortlich dafür sein könnte, dass das Immunsystem bei einigen COVID-19-Betroffenen zu wenig Botenstoffe zur Erregerabwehr ausschüttet“, sagt Dr. Sattler. „Möglicherweise könnten COVID-19-Patientinnen und -Patienten von Therapien profitieren, die darauf abzielen, eine solche ‚Immunbremse‘ wieder zu lösen. Um das zu klären, sind aber noch zahlreiche Studien nötig.“

*Sattler A#, Angermair S#, Stockmann H, Heim KM, Khadzhynov D, Treskatsch S, Halleck F, Kreis ME, Kotsch K. SARS-CoV-2 specific T-cell responses and correlations with COVID-19 patient predisposition. J Clin Invest. 2020;140965. doi: 10.1172/JCI140965. [#Ko-Erstautoren] 

Studienplattform zur Erforschung von COVID-19 an der Charité
Basis für die Generierung der jetzt veröffentlichten Daten war die Studienplattform Pa-COVID-19. Pa-COVID-19 ist die zentrale longitudinale Registerstudie für COVID-19-Patientinnen und -Patienten an der Charité. Sie zielt darauf ab, COVID-19-Betroffene klinisch sowie molekular schnell und umfassend zu untersuchen, um individuelle Risikofaktoren für schwere Verlaufsformen sowie prognostische Biomarker und Therapieansätze zu identifizieren. Das Protokoll zur Studie ist hier veröffentlicht.

Allgemeines zur Immunantwort
Das Immunsystem bekämpft Erreger zum einen mithilfe von spezifischen Antikörpern und zum anderen durch die Aktivierung spezifischer Immunzellen, darunter T-Zellen. Man spricht von der humoralen und der zellulären Immunantwort. Beide Arme des Immunsystems tragen zur Ausbildung einer Immunität gegen einen spezifischen Erreger bei. Inwiefern und zu welchem Anteil die humorale und die zelluläre Immunantwort zu einer Immunität gegen SARS-CoV-2 beiträgt, ist Gegenstand aktueller Forschung.

T-Helferzellen
T-Helferzellen sind für die Steuerung und Koordinierung der Immunantwort verantwortlich. Dringt ein Erreger in den Körper ein, nehmen sogenannte Fresszellen ihn auf und präsentieren Bruchstücke davon („Antigene“) auf ihrer Oberfläche. T-Helferzellen kontrollieren diese Bruchstücke; verfügen sie über einen mehr oder weniger passenden Rezeptor für diese Erregerfragmente, werden sie aktiviert. Aktivierte T-Helferzellen sorgen dann dafür, dass andere Immunzellen den Erreger direkt bekämpfen und passgenaue Antikörper bilden. Bei den meisten Immunantworten entstehen dann auch sogenannte T-Helfer-Gedächtniszellen, die über viele Jahre im Körper überleben können und verantwortlich für eine schnellere und effizientere Immunantwort im Falle eines erneuten Kontakts mit dem gleichen Erreger sind.

Unterschätztes Risiko Bahnfahren?

Die Züge der Bahn verfügen über keine Virenfilter

Immer vollere Züge, immer weniger Abstand zwischen Bahn-Reisenden. Zugbegleiter und Experten warnen im ARD-Magazin MONITOR vor einem steigenden Infektionsrisiko mit SARS-CoV-2.

„Alle sind in Deutschland unterwegs, alle sind hier unterwegs mit der Deutschen Bahn zu ihren Reisezielen. Also, die Züge werden immer voller“, beschreibt Christian Deckert die aktuelle Lage. Er ist Zugbegleiter, Mitglied im Bezirksvorstand NRW der Lokführergewerkschaft GdL und sorgt sich um die Gesundheit seiner Kollegen und Kolleginnen und die der Reisenden.

Die Sorgen sind nicht unberechtigt. Eine neue Studie aus China zeigt: Je weniger Abstand zwischen Bahnreisenden ist und je länger die Reise dauert, umso höher ist auch das Risiko sich mit dem Corona-Virus zu infizieren. Es sei „eine bemerkenswerte Studie“, sagt Professor Gerard Krause, Epidemiologe vom Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, vor allem weil sie einen wichtigen Zusammenhang belege: „Je größer der Abstand, desto geringer die Wahrscheinlichkeit, dass sich jemand anderes infiziert.“ Die Bahn sieht die Studie als Bestätigung für die Maskenpflicht in den Zügen. Allerdings halten sich viele Reisende nicht daran. „Wenn man durch jeden Wagen geht, bei jedem Gang, den man da durchgeht“ komme das „mindestens fünf Mal auf jeden Fall“ vor, sagt Zugbegleiter Deckert. Eine Handhabe gegen die Reisenden haben die Bahnmitarbeiter nicht. Sie können die Maskenverweigerer nicht des Zuges verweisen. Dies dürfte nur die Bundespolizei, die aber nicht über das ausreichende Personal verfügt, um die Maskenpflicht in den Zügen auch durchzusetzen.

Und dann gibt es da noch ein Problem: Die Klimaanlagen. Nach Aussage der Bahn drohe hier keine Gefahr, da die „Schienenfahrzeuge eine hohe Luftwechselrate aufweisen“ würden und „sehr viel Frischluft zugeführt“ werde. Eine Übertragung von Viren durch die Klimaanlagen halte man für „äußerst unwahrscheinlich“.

Anders als in Flugzeugen verfügen die Züge der Bahn allerdings über keine Virenfilter. Inwieweit dadurch ein erhöhtes Infektionsrisiko auch über Aerosole besteht, will die Bahn erst noch erforschen, obwohl sich das Problem wohl schon im Winter verschärfen dürfte. Denn je mehr die Luft in den Zügen erhitzt werden muss, umso höher ist der so genannte Umluft-Anteil und umso weniger Frischluft wird zugeführt. Genau darauf komme es aber an, sagen Experten, wie Markus Hecht, Leiter des Fachgebiets Schienenfahrzeuge an der TU Berlin: „Man sollte den Umluftanteil so klein wie möglich halten. Es wird nur gerade im Winter nicht ohne gehen, weil sonst die Temperaturen zu sehr absinken. Und deshalb müssen wir die Zeit bis zum Winter nutzen, um da die Anlagen noch zu verbessern.“

Außerdem sei die mangelnde Zuverlässigkeit der Klimaanlagen „ein riesiges Problem“, sagt Hecht gegenüber MONITOR. „Ich würde ganz dringend empfehlen, wenn eine Anlage ausfällt, diesen Wagen zu räumen, den Zug zu räumen.”

Trotz all dieser Probleme, trotz noch unerforschter Risiken: Die Bahn setzt auch in Corona-Zeiten weiter auf stärkere Auslastung. „Während der Reise unterstützt zudem das Bordservicepersonal die Kunden dabei, sich innerhalb der Züge bestmöglich zu verteilen“, heißt es. Gewerkschaftsvertreter halten das für unverantwortlich. Claus Weselsky, Vorsitzender der Lokführergewerkschaft GdL, fordert eine allgemeine Reservierungspflicht, um überfüllte Züge zu vermeiden und Abstandsgebote einhalten zu können.

„Mit einer Reservierungspflicht könnten wir zumindest mal sicherstellen, dass nie mehr als hundert Prozent der Sitzplätze tatsächlich vergeben sind. Man sollte nicht davon träumen, von überfüllten Zügen die Fahrgeldeinnahmen zu haben und dabei unsere Kolleginnen und Kollegen einem höherem Risiko auszusetzen.“

Vorbilder dafür gäbe es. In Italien darf niemand ohne eine Reservierung einen Fernzug besteigen. Dort bleiben auch viele Sitze frei. Aber die Deutsche Bahn lehnt einen solchen Vorschlag ab. Man wolle an dem „offenen System, das Bahnkunden in Deutschland sehr schätzen“, festhalten. Stand: 20.08.2020, 06.00 Uhr

Die ZDF-Sendung Markus Lanz am 19.08.2020

Der Physiker Prof. Christian Kähler erklärt sehr anschaulich in der Sendung von Markus Lanz am 19.08.2020, weshalb es wichtig ist, dass die Klimaanlagen funktionieren und Virenfilter haben. Von der Bahn kennen wir allerdings, dass besonders an den heißen Tagen die Klimaanlagen oft nicht funktionieren. Die Maskenverweigerer sind leider überall unterwegs, wenn keine Konsequenzen drohen, dann macht man es ihnen auch recht einfach.

Prof. Christian Kähler, Physiker
Er spricht über die Erzeugung und Verdunstung von Aerosolen, die maßgeblich zur Übertragung von Viren beitragen. Und er äußert sich zur Wirksamkeit von Masken und Raumluftfiltern.

Sven Plöger, Meteorologe
Der Sommer ist geprägt von Temperaturrekorden und Trockenheit. Plöger erklärt die Ursachen des Klimawandels, und er erläutert, wie sich das Wettergeschehen zukünftig entwickeln wird.

Dr. Jördis Frommhold, Pneumologin
Die Chefärztin einer Rehaklinik in Heiligendamm berichtet über die Behandlung von COVID-19-Patienten und über die vielfältigen Spätfolgen von Corona-Infektionen.
Stephan Weil, Politiker
Der Ministerpräsident Niedersachsens und SPD-Politiker äußert sich zur Entwicklung des Corona-Infektionsgeschehens, den Umgang mit Urlaubsrückkehrern und zu seiner Strategie in der Krise.

https://www.zdf.de/gesellschaft/markus-lanz/markus-lanz-vom-19-august-2020-100.html#xtor=CS5-95

Mit Epo gegen Covid-19

Das als Dopingmittel bekannte Erythropoietin könnte möglicherweise schwere COVID-19 Verläufe abschwächen

Erythropoietin ist eigentlich ein Medikament gegen Blutarmut. Forschenden des Max-Planck-Instituts für experimentelle Medizin in Göttingen zufolge könnte das in der Öffentlichkeit vor allem als Dopingmittel bekannte Epo auch bei Covid-19 wirksam sein. Der Wachstumsfaktor könnte schwere Krankheitsverläufe abschwächen und Patienten vor neurologischen Spätfolgen schützen, wenn das SARS-Cov-2-Virus das Gehirn angreift. Nachdem erste Fallstudien bereits auf eine positive Wirkung von Epo deuten, planen die Forscher nun eine randomisierte klinische Studie, um die Effekte der Epo-Behandlung bei Covid-19-Patienten systematisch zu untersuchen.

Ende März wurde ein Patient mit schweren Covid-19-Symptomen in ein iranisches Krankenhaus eingeliefert. Da er zudem schlechte Blutwerte hatte, verschrieben die Ärzte auch den blutbildenden Wachstumsfaktor Epo. Sieben Tage nach Beginn der Behandlung konnte der Patient das Krankenhaus wieder verlassen.

Ein weiterer Hinweis auf eine schützende Rolle von Epo bei Covid-19 kommt aus Südamerika. Dort sind schwere Erkrankungen in höher gelegenen Regionen seltener als im Flachland – möglicherweise, weil Menschen in Höhenlagen mehr Epo bilden, daher mehr rote Blutkörperchen besitzen und somit besser an Sauerstoffmangel angepasst sind. Könnte Epo zu der schnellen Heilung des iranischen Patienten beigetragen haben und auch die Erklärung für die unterschiedliche Häufigkeit der Erkrankung in Südamerika sein?

Milderer Krankheitsverlauf dank Epo?



SARS-Cov-2 schädigt die Lunge und damit die Sauerstoffaufnahme. Epo könnte dem entgegenwirken und auf diese Weise schwere Krankheitsverläufe mildern.

© Pixabay/Gerd Altmann
SARS-Cov-2 schädigt die Lunge und damit die Sauerstoffaufnahme. Epo könnte dem entgegenwirken und auf diese Weise schwere Krankheitsverläufe mildern.
© Pixabay/Gerd Altmann

Hannelore Ehrenreich hält das für möglich. Die Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für experimentelle Medizin erforscht seit mehr als dreißig Jahren die Wirkung des körpereigenen Wachstumsfaktors und vermutet einen Zusammenhang zwischen der Gabe von Epo und den milden Krankheitsverläufen. „Wir haben beispielsweise beobachtet, dass Dialyse-Patienten Covid-19 auffällig gut überstehen – und genau diese Patienten erhalten im Rahmen ihrer Dialyse regelmäßig Erythropoetin“, sagt Ehrenreich.

Epo wird als natürliche Reaktion auf Sauerstoffmangel ausgeschüttet. Das Molekül stimuliert die Bildung roter Blutkörperchen und verbessert so die Sauerstoffversorgung von Gehirn und Muskeln. Diesen Effekt machen sich auch Sportler zunutze, die künstlich hergestelltes Epo als Dopingmittel einnehmen. Epo wirkt jedoch nicht nur stimulierend auf Blutzellen, sondern auch auf viele andere Gewebe.

Weiterlesen