Informationen und Impulse für das Corona-Zeitalter
 

Immunsystem & Corona

Das Immunsystem kann Corona & den SARS-CoV-2 Virus beherrschen

Vom unbemerktem Infektionsverlauf bis zum Cytokinsturm: Die Virusinfektion mit SARS-CoV-2 bzw. Corona verläuft häufig mit mäßigen Symptomen. Bei Kindern und jüngeren Menschen bleibt die Infektion sogar völlig asymptomatisch. Wiederum erleben andere Corona Infizierte das Vollbild der Erkrankung als COVID-19 mit schweren Lungenentzündungen, neurologischen Ausfällen, Herzbeteiligung oder sogar einem Cytokinsturm. Gute Gründe, sich die Reaktionen des Immunsystems einmal genauer anzuschauen.

 

Die Unterschiede sind Folge unterschiedlicher Reaktionen unseres Immunsystems. Das menschliche Immunsystem kann SARS-CoV-2 beherrschen. Viele immunologische Reaktionen auf eine SARS-VoV-2 Infektion sind bereits bekannt. Zudem werden Impfungen seit März 2020 in Studien an menschlichen Probanden vorgenommen. In diesem Artikel sind bereits bekannte naturwissenschaftliche Erkenntnisse zur Immunreaktion auf den neuartigen Virus aufgeführt.

Den Opfern von COVID-19 wird 12 Jahre Leben genommen

Die SARS-CoV-2 Infektion ist eine Bedrohung für jeden Menschen, auch Kinder und junge Menschen gehören zu den Opfern. Nicht ethisch und ein Trugschluss sind Behauptungen, Menschen die an SARS-CoV-2 versterben wären alt und innerhalb nächster Zeit sonst auch verstorben. Britische Epidemiologen haben berechnet, dass weiblichen Covid-19-Opfern durchschnittlich 11 Jahre und männlichen 13 Jahre ihrer sonst noch zu erwartenden Lebenszeit genommen wurde.

Ausschüttung von Interferon – sofort nach Kontakt mit SARS-CoV-2

Nach einer Viruskontamination/Viruskontakt werden innerhalb von Minuten in unserem Körper Interferone ausgeschüttet. Dies blockiert die Synthese von neuen Virusproteinen und informiert wiederum das zelluläre Immunsystem. Alpha-Interferon wird von verschiedenen Zellen gebildet, es aktiviert als Antwort  nach Viruskontakt Eiweiße in infizierten Zellen welche virale RNA Vermehrung hemmen und ihren Abbau bewirken.

Aber viele Viren beherrschen nach Jahrtausenden gemeinsamer Evolution die Mechanismen der Tarnung und machen sich unerkennbar für diese erste Linie der menschlichen Immunabwehr. Vor allem Kinder und jüngere Menschen haben bei Befall mit neuartigen Viren eine noch sehr potente erste Abwehrlinie. Konkret werden Interferone freigesetzt, während das vollständige Immunsystem mehr Zeit erhält, um einen differenzierten Schlag gegen das Virus auszulösen.

 

(Bildquelle Adobe Stock)

Die Haut: der Schutzmantel gegen Corona

Coronaviren können sogar schon vor Eroberung der Schleimhäute an der allerersten Abwehrlinie in unserem Körper scheitern. Bei Schmierinfektionen gelangen Viren auf die Hände. Ist dann dort der Säuremantel intakt, findet eine Reduktion der noch vermehrungsfähigen Viren auf der Haut statt. Werden jedoch zeitnah nach Platzierung der Viren auf der Haut die Finger auf unsere Schleimhäute in Mund, Nase oder Augen gelegt, ist eine Infektion durchaus möglich. Die Schleimhäute sind mit nützlichen Bakterien besiedelt, die ebenfalls vor Eindringlingen schützen können.

Unser Immunsystem: Millionen von Flimmerhärchen –
können vor der Coronainfektion schützen

In den  Luftwegen von Nase und Lunge sind bewegliche Flimmerhärchen weitere Barrieren für das Virus. Sie  sind ein Teppich aus Millionen von Härchen die sich bis zu 1000 Mal in der Minute in Richtung Rachen bewegen. Bei Rauchern sind die Funktionen dieser Flimmerhärchen aufgrund Vorschäden durch Hitzeeinwirkung und anderer Faktoren vorgeschädigt und eingeschränkt. Neben diesen Zellen mit Flimmerhärchen befinden sich Becherzellen. Sie bilden  einen durchsichtigen Schleim der sich als Schutzfilm über die Schleimhäute legt. So können Viren mit anderem Material, z.B. Staub wieder aus der Luftröhre in den Rachenraum zurückgelangen und mit einem Schluck Wasser in den Magen gespült werden.

Corona dringt über den ACE-2 Rezeptoren ein

In den Schleimhäuten von Augen, Nase und Rachenraum sowie möglicherweise auch im Magen und Darm können sie in den Körper eindringen und mit ihren keulenförmigen Proteinkomplexen besonders  an Zellen mit viel ACE2 (Angiotensin cell-surface-receptor 2) andocken. Der österreichische Genetiker Josef Peninger hatte 2008 ACE-2 als notwendige Zelloberflächenstruktur für das SARS-Virus ausgemacht. Das Virus wird über den ACE-2 n Rezeptor in körpereigene Zellen gelassen und kann sich dort vermehren. Zumindest bei Influenzainfektionen spielt der Oberflächenrezeptor TLR7 eine Rolle, anscheinend wir über ihn durch rasche Aktivierung von natürlichen T-Killer-Zellen eine raschen Produktion von Interferon Gamma als Schutz für die Lunge bewirkt. Bei Erwachsenen könnte dieser Mechanismus verlangsamt sein, oder gar nicht funktionieren. Hohe Mengen Interferon schützten auch vor Sekundärinfektionen z.B. durch Bakterien und Pilze. Durch den oberen Teil der Nase gelangt SARS-CoV-2 bei etwa 20 Prozent infizierter Menschen auf die feinen Fasern des ersten Hirnnerven, den Nervus Olfactorius/Riechnerv und führen dort zu einer meist vorrübergehenden Verminderung des Riechempfindens. Von hier scheint auch eine aufsteigende Infektion bis in das Gehirn in einzelnen Fällen zu erfolgen. Bekannt sind auch Beteiligungen von Sehnerven mit folgender Erblindung.

 

Corona und Furin:
Menschliche Zellen werden zur Virenfabrik

Nachdem das Virus sein Erbgut in Körperzellen abgelegt hat versucht es  deren Zellapparat in eine Virenfabrik umzubauen. Beim Menschen werden 9 Mitglieder der Proteasenfamilie (PCSK1-9) welche zelluläre Proteine (Eiweiße) aktivieren können, genetisch codiert. Furin aus dieser Familie der Proteinkonvertasen ist mit PCSK3 bezeichnet und als intrazelluläre Protease angereichert am Golgi-Netzwerk und an Plasmamembrane. Es kann als aktives Enzym in den extrazellulären Raum abgegeben werden. Auf dem intrazellulärem Weg zum Golgi-Apparat wird ein hemmendes Propeptid entfernt bevor Furin seine enzymatische Aktivität erhält.

Furin fördert wahrscheinlich die weitere Virusreplikation/Vermehrung indem es Vorläuferproteine des Virus in bioaktive Moleküle umwandelt. Hohe Furinspiegel werden in Leber, Knochenmark und Speichel gefunden, in Muskeln geringe. Die Rolle von Furin bei Zellwachstum , Gefäßversorgung und die Migration/Einstrom von verschiedenen Zellen in Gewebsbereiche ist so komplex, das eine medikamentöse Beeinflussung zur Virusbehandlung über Furin nicht sehr aussichtsreich erscheint. Furin hat eine Schlüsselrolle bei Aktivierung verschiedener viraler Hüllglykoproteine.

Auch nutzen Viren Furin und seine verwandten PCSKs zur Spaltung ihrer Bestandteile um dann virale DNA in andere Zellen zu transportieren. Substanzen wie Alpha-1-Antitrypsin Portland hemmt Furin PCSK5, HIV und Masenvirus können unter Laborbedingungen dann nicht mehr verarbeitet werden. Auch wurden Substanzen zur Stabilisierung von Furininhibitoren/Furinhemmer wie Hexa-D-Argenin(D6R) im Tierversuch eingesetzt. Furininhibitoren können durch Einbau von Aminosäureanaloga stabilisiert werden wie durch 4-Amidinobenzylamid (Amba).

Bisher sind Medikamente z.B. zur Behandlung der HPV-Infektion nur zur topischen Anwendung auf der Haut vorhanden. An Streptaminderivaten zur Stabilisierung von Furininhibitoren wird geforscht. Weitere Forschungsprojekte beschäftigen sich mit dem beschleunigten Abbau der endogenen Furin-mRNA durch Regnas-1 oder Roquin. Ziel ist die für die Virusvermehrung notwendige proteolytische Furinaktivität zu stören. Ein weiterer Ansatz ist die selektive Stummschaltung von Furin über shRNA. In der Onkologie sind mit diesem Ansatz der Unterdrückung von Furin bereits erste Erfolge in Studien bei Patienten mit Ewing-Sarkom dokumentiert.

P53 hemmt Corona

Ein weiterer Forschungspunkt bei SARS-CoV-2 könnte die Bedeutung des p53 sein. P53 war schon Forschungsobjekt in seiner Rolle als hemmendes Eiweiß bei den Virusinfektionen MERS und SARS. Bei den SARS-Coronaviren zeigten Wissenschaftler um Albrecht von Brunn vom Max von Pettenkofer-Institut das sich diese Viren in Zellen ohne p53 um mehrere Zehnerpotenzen besser vermehrt als in Zellen mit p53. Diese Viren können wohl  das Enzym RCHY1 stabilisieren und somit Wächterproteine entfernen.

 

Corona im Darm

SARS-CoV-2 Viren werden über den Magen auch in den Darm gespült. Knapp 10 % der symptomatischen SARS-CoV-2 Infizierten haben Durchfall oder Bauchschmerzen, die Mechanismen der Entstehung sind noch unklar. Der Nachweis von Viren im Stuhl gelingt im Abstand zum Infektionstag immer häufiger, an Tag 7 sind in  über 50 Prozent Viren im Stuhl nachweisbar während  im Mund- und Rachenraum der Virusnachweis bereits bei nur noch unter 50 % der Fälle gelingt. Die auch 2 oder 3 Wochen nach Infektion noch nachweisbaren Viren im Stuhl scheinen dann überwiegend inaktiv  zu sein, eine Infektiösität schein dann nicht mehr zu bestehen.

 

Schutz vor SARS-CoV-2 Infektionen
bei Kindern durch das Immunsystem

Kinder haben einen besonders guten Schutz vor schweren Krankheitsverläufen nach SARS-CoV-2 Kontakt. Bei ihnen scheint die angeborene Körperabwehr unmittelbar nach Kontakt mit dem Virus sehr effektiv zu arbeiten, möglicherweise beherbergen kindliche Schleimhäute auch weniger Andockstellen für das SARS-CoV-2 Virus. Auch scheinen die T-Zellen bei jungen Menschen naiver und dadurch schneller und potenter zu sein, die Thymusdrüse, ihr Bildungsort ist noch hochaktiv. Die wenigen Studienergebnisse über Kinder und SARS-CoV-2 Infektionen zeigen Infektionen bei Kindern mit meist leichtem oder asymptomatischem Verlauf. Kinder scheinen sich untereinander kaum zu infizieren, auch könnten sie für Erwachsene in ihrer Umgebung weniger infektiös zu sein. In Island konnte bei etwa 1600 Infektionen keine einzige durch eine Übertragung von Kindern auf Erwachsenen zugeordnet werden. In deutschen Studien mit Untersuchungen von Haushalten in Heinsberg und München konnte Infektionen bei Kindern zwar nachgewiesen werden, Kinder sind in diesen Studien aber unterrepräsentiert. Möglich erscheint das die schnelle Immunreaktion bei Kindern den Zeitraum der Infektiosität verkürzt und geringere Virusmengen von Kindern an die Umwelt abgegeben werden. Weiter Ergebnisse werden von einer Münchner Kohortenstudie erwartet.

Auch eine 2014 vom Helmholz-Zentrum für Infektionsforschung gestartete Langzeitstudie zur Infektionssituation bei 500 Kindern werden jetzt nach Einbeziehung der Daten zu Infektionen mit SARS-CoV-2 Aufschluss über die Verbreitung dieses neuen Virus bei Kindern geben. Diese sogenannten Löwenkids bekommen Proben aus Nase und Mund zur Testung auf SARS-CoV-2  durch ihre Eltern entnommen.

Monozyten, dendritische Zellen und T-Lymphozyten –
zur Abwehr von SARS-CoV-2/Corona

Wenn Interferone die Virusreplikation nicht verhindern können wird eine weitere Abwehrlinie aktiviert.  In der Schleimhaut gibt es eingewanderte Monozyten, die Makrophagen welche Fremdkörper aufnehmen oder vernichten können. Sie kämpfen auch mit eigenen Waffen, den selbst hergestellten Sauerstoffradikalen und Enzymen.

Die in den Schleimhäuten vorhandenen dendritischen Zellen können die Viren so präsentieren das sie von den weiteren Immunzellen, den T-und B-Lymphozyten erkannt werden. Die B-Lymphozyten aus dem Knochenmark des Menschen sind im Blut und Lymphsystem des Menschen allgegenwärtig und können Antigene erkennen, wie z.B. das SARS-CoV-2 Virus. Auch die T-Lymphozyten  aus der Thymusdrüse hinter dem Brustbein können ebenfalls das Antigen, also SARS-CoV-2 erkennen. Eine Kreuzvernetzung der beiden Zellen über einen Antigenrezeptor auf den Lymphozyten entsteht. Die T-Helferzellen (Mit CD4 Erkennungsstruktur) binden mit eine bestimmten Region ihrer Oberfläche an einen bestimmten Bereich des Virus, sie können dann ein  costostimulatorisches Wachstumssignal an die B-Zellen vermitteln. Darauf wandern die so informierten B-Zellen in die Keimzentren im Lymphsystem wie Milz und Lymphknoten.

Hier können B-Lymphozyten zusätzlich durch T-Lymphozyten mit einer bestimmten aufbereiteten Oberflächenpräsentation des Virus aktiviert werden. In diesen Keimzentren findet eine Teilung der B-Lymphozyten statt, Lymphknoten und Milz können anschwellen. Die geteilten B-Lymphozyten verändern sich dann in Plasmazellen, welche als besondere Fähigkeit die Produktion von Antikörpern haben. Nach SARS-CoV-2 Infektionen sind in der Regel an Tag 7 die aktivierten Antikörperproduzierenden B-Zellen nachweisbar, ebenso die Zunahme der T-Helferzellen (CD4-positiver T-Lymphozyten) und der T-Killer-Zellen (CD8 positive zytotoxischer Zellen).

 

 

Immunsystem

Unser Immunsystem reagiert je nach Lebensphase unterschiedlich auf den Corona-Virus (Bildquelle Adobe Stock)

 

Immunität gegen SARS-CoV-2:
Die Rolle von Gedächtniszellen des Immunsystems

Bei erneuten Infektionen mit dem gleichen Antigen, hier das Virus SARS-CoV-2, oder nach einer Impfung ist theoretisch eine deutlichere und raschere Sekundärantwort durch die T-Zellen zu erwarten. Postuliert werden T-Gedächtniszellen. Nach Masseninfektionen oder entsprechender Impfung können CD8-positive und CD4 positive Gedächtniszellen nach Exposition mit dem Erreger in relativ geringer Zahl überleben und oft viele Jahre später das gleiche Antigen wiedererkennen und  somit eine raschere Immunantwort einleiten. Dabei ruhen wohl einige Zellen weiter im Lymphsystem, die Rede ist vonb den zentralen Gedächtnis-T-Zellen. Diese exprimieren CD45R0, CCR7 und CD62L. Durch Expression von CD40 L sind diese durch dendritische Zellen oder B-Zellen wiederum leicht aktivierbar. Bei erneutem Antigenkontakt reaktivieren sie sich einige dieser T-Gedächtniszellen rasch und stellen potente Effektor-T-Zellen dar. Diese können innerhalb weniger Stunden Interferon oder Interleukine zur Virusabwehr produzieren.

 

SARS-CoV-2, Antikörper und Immunglobuline

Etwa 3-6 Tage nach dem ersten Kontakt mit SARS-CoV-2 beginnt stufenweise die Produktion von Antikörpern. Zuerst wird nach 5- 12 Tagen das Immunglobulin M gebildet, dann nach 6-14 Tagen IgG und IgA. Menschen mit spezifischen IgG gegen SARS-CoV-2 scheinen könnten über mehrere Jahre eine Immunität gegen Reinfektionen zu haben, es sind aber einige Fälle von Reinfektionen bekannt geworden. Möglicherweise aufgrund kurzfristiger Immunschwäche durch bestimmte immunsupprimierende Substanzen wie Kortison oder spezielle entzündungshemmende Substanzen, oder durch eine durch andere Infektionen wie z.B. eine Influenza ausgelöste kurzzeitige  kurzfristiger Immunsuppression. Ähnlich vielleicht wie bei Herpes Zoster-Infektionen die bei kurzer Immundysfunktion ebenfalls immer wieder aufflammen können. Auch ist eine unterschiedliche Immunität gegenüber den bereits existierenden Mutanten der SARS-CoV-2 Viren zu erforschen.

 

Coronavirus, Infektionsrisiko steigt mit Erregermenge

Die Anzahl der Erreger die den Körper erreichen scheint einen Einfluss  auf die Infektiosität zu haben, mit viel Erregern besteht ein höheres Infektionsrisiko.    Von der primären Virusbelastung und deren Lokalisation scheint das folgende Infektionsmuster und die Schwere der Erkrankung abhängig zu sein. Im Tiermodell infizieren sich alle Tiere bei einer Eingabe von mehreren Millionen Viren in die Luftröhre. Möglich erscheint auch ein anderer Verlauf wenn die Viren z.B. bei singenden Menschen direkt über die Luftröhre in größerer Anzahl in die tiefe Lunge verwirbelt werden als wenn sie als erstes nur auf die Nasenschleimhaut treffen.

 

SARS-CoV-2 Infektionsrisiko ist in Sportstudios, Skigondeln und Diskotheken erhöht

Beim tiefen Einatmen durch Singen oder Sport  erreichen Viren in der Lunge  schnell die kleinsten Bronchialverästelungen und die Lungenbläschen. Hier befinden sich besonders empfängliche Zellen mit vielen ACE2- Rezeptoren zum Andocken der Viren. Bei Sport und auch beim Singen ist die ausgeatmete Luft pro Minute und damit die Virusmenge höher als in Ruhe. Auch der Radius der Luftverwirbelung durch die Ausatemluft hat einen weiteren Radius. Besonders in geschlossenen Räumen wie z.B. Sportstudios, Skigondeln und Discotheken ist dadurch ein erhöhtes Infektionsrisiko wahrscheinlich. Durchaus können aber auch durch Bewegung in geschlossenen Räumen die auf der Luft direkt über dem Boden angesammelten Viren, z.B. in Krankenzimmern, aufgewirbelt werden.

 

COVID-19, CT-Diagnostik genauer als PCR

Die Patienten mit Lungenbefall entwickeln in der Regel Fieber und Atemnot. Die gesamte Lunge wird befallen. Die CT-Untersuchung im NATIV-CT (Computertomographie ohne Kontrastmittel) zeigen wie auch bei anderen Viruserkrankungen mit SARS oder MERS Milchglastrübungen und bei fortgeschrittener Erkrankung auch dichte Infiltrate. In Wuan/China wurden bereits im Januar 2020 Fälle beschrieben die zwar eine negative Testung der Abstriche in Rachen und Nase in der PCR (Polymerasekettenreaktion zum Nachweis der Virusgene) hatten, aber deutliche Veränderungen im CT zeigten. Bei 1014 Patienten die im Januar in einer Studie aus Wuan mit Husten untersucht wurden zeigte ein Dünnschicht CT in 97 Prozent der Fälle Übereinstimmung mit der PCR-Diagnose. Von 413 negativ getesteten Patienten mit aber klinisch sehr wahrscheinlicher SARS-CoV-2-Infektionvid zeigten 308 (75 Prozent) typische COVID-19 Veränderungen der Lunge. Bei diesen Patienten zeigte sich in den folgenden Tagen doch eine positive PCR-Testung.

 

Cytokinsturm bei Corona

Cytokinstürme, überschießende Entzündungsreaktionen im Körper kommen in verschiedenen Situationen in unserem Körper vor, sie können zum Tod führen. Auch neurologische und psychiatrische Komplikationen scheinen eine Folge von Entzündungen im Nervensystem und besonders im Gehirn zu sein. Das Auftreten von Depressionen nach SARS-CoV-2 Infektionen kann eine Folge sein. Herzmuskelschädigungen erfolgen möglicherweise nicht durch die direkte virale Schädigung, sondern über viral induzierte Immunmechanismen. In erkrankten Herzmuskelzellen wurden Makrophagen mit eingeschlossenen Viren nachgewiesen. Selbst Nieren und Leber können bei COVID-19 entzündet sein.

Bei den schweren Verläufen steigen Entzündungsparameter mit gleichzeitigem Anstieg der Cytokine wie Interleukin-6. Gleichzeitig kommt es zu einem Abfall der Leukozyten. Dabei verschlechtert sich der Zustand der Patienten deutlich. Die Cytokine kontaktieren mit dem cis-Signalweg an  T-Zellen und B-Lymphozyten. Das sind spezielle immunregulierenden Lymphozyten, Untergruppen von weißen Blutzellen. Die Veränderung führt zu einer Immundysfunktion.

Der trans-Signalweg führt zu einer Cytokinanlagerung  an Zellen die zu einer Kaskade von Entzündungsreaktionen im Körper führen, dem Cytokinsturm. In den Lungengefäßen, in der Leber und in den Nieren und auch im Gehirn und Nervengewebe führt dieser zu einer Fehlregulation und Fehlfunktion. Die Wände der Gefäßwände werden durchlässig, Flüssigkeit tritt in das Gewebe über. In der Lunge werden Lungenzellen durch die Immunreaktion versehentlich vernichtet, Zellschrott verstopft Lungenbläschen und die kleinen Bronchien, in 20 Prozent der schweren Verläufe werden Herzmuskeln geschädigt. Durch eine Fehlregulation der Lungendurchblutung kann ein Teil des Blutes nicht mehr mit Sauerstoff neu angereichert werden. Durch Mikroembolien (Verklumpungen von Blutzellen) bei fehlgesteuerter Blutgerinnung kommt es zu Herzinfarkt und Schlaganfall, teilweise auch ohne Cytokinsturm. Auch Nieren und das Gehirn werden geschädigt. Gefäßentzündungen wie das Kawasaki-Syndrom werden beobachtet, auch bei Kindern.

Antivirale Medikamente können zu diesem fortgeschrittenem Stadium der Erkrankung kaum etwas bewirken. Die Patienten bekommen ein Multiorganversagen, der Beginn ist meist mit einem Blutdruckabfall verbunden. Vorher finden sich auffällige Laborbefunde bei diesen Patienten. Ein  exzessiver Anstieg des Wertes für Ferritin im Blut und ein Abfall der Leukozyten der Gesamtzahl der weißen Blutzellen. Weiterhin ein Anstieg der LDH und der Leberenzyme , auch die  D- dimere als Zeichen der Herzbeteiligung steigen.

 

Therapie von Cytokinstürmen bei COVID-19

In Bezug auf Cytokinstürme werden bereits neue Therapiekonzepte erarbeitet.  Cytokin-Stürme kennt die Medizin bereite von anderen Erkrankungen. In den letzten 3 Jahren ist dabei das Handling z.B. bei der Krebsbehandlung von Lymphomen teilweise beherrschbar geworden. Monoklonale Antikörper wie Tocilizumab, Sarilumab und Siltuximab können Interleukin-6-Rezeptoren blockieren. Tocilizumab (Actembra) ist ein monoklonaler Antikörper gegen den Interleukin-6-Rezeptor. Die Substanz wird von Rheumatologen erfolgreich zur Reduktion der Entzündung bei rheumatischen Erkrankungen eingesetzt. In der Onkologie ist Tocilizumab seit 2017  zur Behandlung von Nebenwirkungen bei der CAR-T-Zell-Therapie zugelassen. Bei dieser Therapie mit spezifischen weißen Blutzellen gegen Lymphknotenkrebs kommt es häufig zu einem Zytokinsturm mit einem lebensgefährlichen Zytokinfreisetzungssyndrom verbunden mit Fieber, Schüttelfrost und Atembeschwerden.

Tocilizumab dessen Lizenzinhaber Roche und der Hersteller die japanische Phirma Chugai ist, wird seit April 2020 in mehreren randomisierten doppelblinden Studien der Phase III bei Patienten angewendet, es gibt auch ein Compassionate Use (Einsatz von noch nicht genehmigten Arzneimitteln in Härtefällen). Das heißt auf Antrag bei Roche oder Chugai können in bestimmten Situationen auch Patienten außerhalb von Studien mit der Substanz behandelt werden.

Tocilizumab bindet an lösliche Interleukin -6-Rezeptoren wie auch an solche auf Zelloberflächen. Durch Tocilizumab werden diese Rezeptoren besetzt, Interleukin 6 kann nicht mehr andocken. Das Startsignal zur Entzündung, welche sonst von diesem Rezeptor in das Innere von Zellen gegeben werden, bleibt aus. Auch Sarilumab kommt aus der Rheumatherapie und ist ein direkter Interleukin-6 Antagonist, Sanofi und Regeneron haben Studien für Covid-19 Patienten bereits initiiert.

 

Corona und Immundefekte

Menschen haben verschiedene Defekte der Immunabwehr, diese können auch Abstammungsspezifisch sein. Etwa 14 Prozent der Chinesen haben eine Mutation (SNP) rs 12252-C/C die die Immunabwehr bekanntermaßen bei der Schweinegrippe beeinträchtigt. Denkbar scheint somit ein verschiedenes Ausmaß der Erkrankung und eine unterschiedliche Infektiosität verschiedener Gruppen von Menschen.

Die Firma 23andME, ein kalifornisches Biotechnologieunternehmen, will gespeicherte Erbgut seiner 10 Millionen Kunden nach entsprechenden DNA-Sequenzen untersuchen. Abstammungsspezifisch könnte auch die Virusrezeptoren für SARS-CoV-2 bei Menschen verschieden gestaltet sein.

 

SARS-CoV-2 in Katzen, Hunden und Frettchen nachgewiesen

Bei Tieren sind diese Stellen unterschiedlich vorhanden. Schweine und Kühe haben die zur Infektion benötigte Rezeptorkonstellation nicht, Katzen, Hunde, Großkatzen wie Tiger, Fledermäuse und Frettchen besitzen wohl diese Rezeptoren. Die Übertragung von Viren über Tiere auf Menschen ist bisher nicht nachweisbar. Wohl findet man Viren in Tierfellen, möglicherweise dort t aus der Umgebungsluft abgelagert.

 

Corona-Behandlung mit Konvaleszenten-Plasma:

Sie basiert auf der Vorstellung das Plasma on früher mit SARS-CoV2 Infizierten Menschen schützende Antikörper gegen das Virus beinhaltet und diese an Erkrankte therapeutisch weitergegeben werden können. 2003 führte man diese Therapie bei SARS-Patienten durch, es gibt allerdings dazu keine randomisierten (Probanden nach Zufallsprinzip ausgesucht) Studien. Im Mai 2020 sind 2 randomisierte größere Studien dazu gestartet. Eine in Canada, die CONCOR-1 Studie mit vorgesehenen 1200 Patienten und in den Niederlanden die CONCOVID Studie mit vorgesehenen 400 Patienten.

 

Corona, SARS-CoV-2 Impfung

Im Mai 2020 wurden die Berichte über eine rasche Verfügbarkeit eines Impfstoffes seltener, viele Regierungen gingen zu diesem Zeitpunkt auch nicht mehr von eine raschen Herdenimmunität aus und fahren die Strategie der bestmöglichen Eindämmung der Virusverbreitung. Trotzdem liegt fast alle Hoffnung auf einem Impfstoff. Im Mai 2020 arbeiten Forscher weltweit an über 100 Projekten der Impfforschung zu SARS-CoV-2. Die WHO hat bereits über 100 in Erprobung befindliche Impfstoffe gelistet.

Die deutsche Firma Biontech bekam im Mai 2020 vom Paul Ehrlich Institut die Zulassung für Ihre Studie mit menschlichen Impfkandidaten. Mit Spannung wird auf die ersten Ergebnisse gewartet, das Nebenwirkungsprofil der ersten etwa 10 Produkte die am Menschen 2020 getestet werden ist in 2020 darstellbar, die Wirksamkeit dann in 2021. Bei erfolgreichen Tests würde eine weltweite Massenproduktion des Impfstoffes beginnen.

 

Covid 19, SARS-CoV-2.
Welcher Impfstoff kommt

Das komplexe Geschehen bei Impfungen ist in der folgenden Ausführung dargestellt. Natürliche Infektion und die aktive Vakzination/Impfung führen zu einem immunologischen Gedächtnis. Aktive Immunisierung mit abgeschwächtem Lebendimpfstoff. Die aktive Immunisierung enthält lebende, attenuierte/abgeschwächte Pathogene, so funktioniert die orale Polioimpfung, Masen/Mumps/Röteln und die BCG-Impfung. Zuvor müssen Viren aufwendig vermehrt werden.

Aktive Immunisierung mit Totimpfstoff

Diese Impfung erfolgt mit inaktivierten/abgetöteten Pathogenen, so funktioniert die Saisonale Grippeimpfung und die Polioimpfung mit inaktiviertem Impfstoff. Aktive Immunisierung mit Subunit-Vakzin (Untereinheitenimpfstoff). Der Impfstoff enthält ein bestimmtes Antigen des Pathogens, z.B. nur eines der Erkennungsmerkmale eines Virus. Beispiele sind die Impfung gegen Hepatitis B oder die HPV/Humanes-Papilloma Virus- Impfung. Die Nebenwirkungen sind aufgrund von Fehlen einiger pathogener Faktoren geringer. Wiederholungsimpfungen sind oft aufgrund der geringeren Immunogenität notwendig.

Konjugatimpfstoffe sind Abkömmlinge von Konjugatimpfstoffen die an Moleküle gebunden werden welche Immunzellen binden. Dazu zählt die Pneumokokkenimpfung.

 

Toxoidimpfstoff

Dieser enthält inaktiviertes Toxin (entgiftete Bestandteile). Der Impfstoff enthält nur noch die antigene Komponente zur Anregung des Immunsystems, aber nicht mehr den giftigen Anteil. Beispiel ist die Impfung gegen Diphterie und Tetanus.

Probleme bei der Herstellung einer Impfung gegen SARS-CoV-2 sind bei herkömmlichen Wegen die Anzüchtung der Viren. Die Viren können dann in abgeschwächter Form oder in zerstörter Form mit intakten Resten für die Impfung genommen werden. Die Anzüchtung ist zeitaufwendig.

Neuartige Impfstoffe beinhalten nur den Bauplan eines Virus, eine virale Messenger-RNA (mRNA) welche die Erbinformation für das Spike Protein enthält. Die erste deutsche an Menschen gestartete Versuchsserie am Menschen beruht auf dieser Methode. Das Mainzer Biotechnologieunternehmen BioNTech stellt dafür verschiedene Varianten  des Impfstoffes her mit verschiedenem Spikprotein. Die injizierte RNA wird  in die Körperzellen aufgenommen, das Immunsystem  erkennt das Antigen und rüstet sich.

Auch die Impfstoffe von Takis Biotech, CureVAC, LineaRx und Moderna enthalten mRNA welche im Körper zur ungefährlichen Virusproteinherstellung führt. Eine entsprechende Immunantwort soll somit ausgelöst werden. Von diesen Impfungen lassen sich schnell hohe Zahlen von Impfdosen herstellen. Bereits seit April 2020 wird mit dem Impftoff von Monderna-Probanden an dem US-National Institut of Health als Studienprobanden geimpft worden.

Bei der Firma Jansen und der Universität in Oxford wird eine Lebendimpfstoff mit harmlosen Viren die aber ein eingetauschtes Oberflächenprotein des SARS-CoV-2 Virus tragen hergestellt. Die Firma Novavax und die Universität of Queensland arbeiten mit Todimpfstoffen.

Unternehmen mit Impfforschung arbeiten zur Zeit an einer gemeinsamen Plattform. Wenn sich durch gemeinsame Forschung und Bereitstellung aller Erkenntnisse eine RNA-basierte Impfung gegen SARS-CoV-2 entwickeln lässt, könnte dieses Modell in Zukunft auch für die Entwicklung von Impfungen gegen andere Erreger genutzt werden.

Befürchtet wird von einigen Impfforschern eine Reaktion von infektionsverstärkenden Antikörpern bei zweitem Antigenkontakt. Das ADE-Phänomen (Antibody-dependent Enhancement-P.) wäre eine ausgeprägte für den Körper gefährliche Immunreaktion bei erneutem Viruskontakt.

 

Hinsichtlich Corona das Immunsystem verstehen

Erst seit etwa 120 Jahren wissen wir Menschen über unser Immunsystem etwas. Inzwischen sind durch dieses Wissen viele Erkrankungen beherrschbar geworden, die meisten werden sogar durch Impfungen und Hygiene völlig aus unserem Leben gehalten. Das SARS-CoV-2 Virus ist 2019 erstmals nachgewiesen worden, in der ersten Hälfte  2020 sind grundlegende Infektionsmechanismen und das immunologische Geschehen bereits bekannt, Impfungen an Menschen gestartet und Medikamente in Erprobung. So schnell waren die Menschen noch bei keinem anderen Erreger am Zug. Anders gesagt: Es wird.

 

14.05.2020

D.H.Mainka

 

(Bildquelle Adobe Stock)

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