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Antikörper und T-Zellen
Corona: Sind wir nach einer Infektion immun?
Immer wieder lesen wir, dass Menschen sich mehrmals mit dem Coronavirus angesteckt haben. Aber ist das möglich?
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• Ist man nach einer Infektion doch nicht immun?
• Macht ein Immunitätspass Sinn?
• Kann eine Impfung wirklich schützen?
Wir versuchen diese so gut es geht zu beantworten – doch auf einige davon gibt es noch keine endgültige Antwort. Das liegt auch daran, dass viele Arbeiten derzeit noch als Preprint vorliegen und damit weder final noch peer-reviewed sind. Was ihr jetzt lest, ist der aktuelle Wissensstand.
Artikel Abschnitt: Haben sich Menschen bereits mehrfach infiziert?
Haben sich Menschen bereits mehrfach infiziert?
In diesen Fällen untersuchten Forscher das komplette Virus-Genom – mit Probenmaterial vom ersten und vom zweiten Test. Dabei fanden sie kleine Unterschiede, die belegen: Hier handelt es sich um verschiedene Virenstämme – und damit tatsächlich um eine erneute Infektionen.
Wie oft Zweitinfektionen auftreten, lässt sich im Moment schlecht abschätzen. Da bisher nur wenige Fälle bekannt wurden, könnte es sich um seltene Ereignisse handeln. Es ist aber auch denkbar, dass man bisher einiges übersehen hat. Bei einem Patienten aus Hongkong fiel die zweite Infektion nur deshalb auf, weil er als Reiserückkehrer am Flughafen routinemäßig getestet wurde. Beschwerden hatte der Mann nicht.
Viele Fragen sind jetzt noch offen
Müssen wir unsere Aussagen zur Immunität relativieren? Wird eine Impfung dauerhaft schützen? Wird man bei einer zweiten Infektion wieder schwer krank – oder wehrt der schon vorbereitete Körper den Erreger gut ab? All das wird man erst klären können, wenn weitere Daten vorliegen.
Beim Thema Impfen bleiben viele derweil optimistisch. „Die Fähigkeit zur erneuten Infektion bedeutet nicht, dass ein Impfstoff gegen SARS-CoV-2 nicht wirksam sein kann“, sagt Richard Malley vom Boston Children’s Hospital in Massachusetts. Mit Auffrischungsimpfungen könne man für eine solide Immunantwort sorgen. Ansonsten raten Experten und Expertinnen, die AHA-Regeln einzuhalten – auch dann, wenn man schon Covid-19 hatte.
Artikel Abschnitt: Bleibt man immun – und wenn ja, wie lange?
Bleibt man immun – und wenn ja, wie lange?
Eine Immunität beim derzeitigen Coronavirus SARS-CoV-2 wäre wünschenswert, denn Genesene …
• … müssten sich erst mal keine Sorgen mehr machen,
• … würden die Krankheit nicht weiter verbreiten,
• … könnten Antikörper aus dem Blut für die Therapie von Infizierten spenden.
Wochen, Monate oder Jahre immun?
Zu Beginn der Pandemie rätselten Wissenschaftler, ob überhaupt eine Immunität besteht – und ob sie Wochen, Monate oder gar Jahre andauert. Nur: Gerade, um Letzteres nachzuweisen, braucht es Zeit.
Bisher vertraut man für die Einschätzung auf Versuche an Affen. So hat man Tiere etwa gezielt ein zweites Mal infiziert. Das Resultat: Sie haben keine Lungenerkrankung mehr ausgebildet. Im Moment zeigt sich aber: Ja, viele Patientinnen und Patienten scheinen eine Immunantwort auszubilden, insbesondere diejenigen, die einen schweren Verlauf hatten. Eine aktuelle Studie deutet derzeit auf rund fünf Monate hin, die der Schutz bestehen bleibt.
Gleichzeitig wird deutlich: Das Immunsystem reagiert nicht bei jedem gleich.
Antikörper schon nach kurzer Zeit verschwunden
So zeigen Studien, dass die Konzentration der Antikörper gegen SARS-CoV-2 mit der Zeit abnahm. Das ist ein üblicher Vorgang, allerdings haben die Forscher bei einigen Patienten mit milden Verläufen schon nach drei bis sieben Wochen keinerlei Antikörper mehr im Blut gefunden. Zur Überraschung der Forscher nahm die Konzentration auch bei symptomatischen Patienten schon früh nach der Entlassung wieder ab.
Daraus lassen sich drei Schlüsse ziehen:
• Bei milden Verläufen reagiert das Immunsystem anders.
• Es könnte sein, dass das Immunsystem den Körper nur teil- oder zeitweise schützt.
• Die typischen Antikörper scheinen nicht die alleinige Rolle bei der Immunantwort zu spielen.
Denn offenbar hat das Immunsystem auch bei asymptomatischen Probanden und Probandinnen reagiert und eine schwere Lungenentzündung verhindert. Forscher gehen davon aus, dass andere Immunzellen (B- und T-Zellen) ebenfalls bei einer Coronainfektion eingreifen und gewisse Immunität bieten könnten. Neue Forschungsergebnisse deuten auch daraufhin, dass dieser Schutz über längere Zeit bestehen könnte. Wie lange genau, das können Forscher derzeit nicht beantworten.
Aber zu den T-Zellen später mehr. Erst einmal bedeuten fehlende Antikörper ein massives, praktisches Problem – für die vielen geplanten Antikörpertests.
Artikel Abschnitt: Machen Antikörpertests und Immunitätspässe Sinn?
Machen Antikörpertests und Immunitätspässe Sinn?
Je ungenauer die Tests sind, desto stärker können umfangreiche Tests die Realität verfälschen. Die amerikanische Zulassungsbehörde hat mittlerweile mehrere Tests validiert, mit Trefferquoten von bis zu 100 Prozent. Liegen sie nur etwas darunter, bei 97 Prozent etwa, hat solch ein Test eine viel geringere Aussagekraft.
Die etwas geringere Trefferquote fällt statistisch stark ins Gewicht: Sind beispielsweise fünf Prozent der Bevölkerung infiziert, liefert der Test ein zutreffendes, positives Ergebnis (bei dem der positiv getestete Patient also auch wirklich infiziert ist) lediglich mit einer Wahrscheinlichkeit von rund 42 Prozent — also weniger als durch Zufall.
Für viele Menschen liefern die Tests keine verlässliche Aussage
Hinzu kommt das Problem der fehlenden Antikörper bei Infizierten, die keine Symptome zeigen. Möglicherweise haben diese Personen eine Infektion durchgemacht, der Test würde das aber nicht (oder nicht mehr) nachweisen können. Je nach Studie sprechen die Forscher von rund 40 Prozent der Probanden, bei denen keine Antikörper mehr nachweisbar waren.
Damit hätte sich auch die Frage erledigt, ob Immunitätspässe ein sinnvolles Instrument sein können – Ausweise, die bescheinigen, dass man eine Coronainfektion durchgemacht hat und dadurch immun ist. Schon früh hatte sich die Weltgesundheitsorganisation (WHO) gegen eine solche Maßnahme ausgesprochen, ebenso viele Experten. Der Deutsche Ethikrat lehnte den Ausweis ebenfalls ab, nachdem Bundesgesundheitsminister Jens Spahn ihn im Mai beauftragte, die Maßnahme zu prüfen. Zu wenig ist darüber bekannt, wann und wie lange Menschen immun sind. Würde der Schutz nur einige Wochen bestehen, wäre der Pass hinfällig.
Viele Fragezeichen. Nehmen wir also noch einmal genauer unter die Lupe, wie das Immunsystem auf das Virus reagiert.
Artikel Abschnitt: Wie reagiert das Immunsystem auf das Coronavirus?
Wie reagiert das Immunsystem auf das Coronavirus?
Grundsätzlich gibt es die weißen Blutkörperchen, darunter die sogenannten B-Zellen und T-Zellen. Die B-Zellen produzieren später die Antikörper, die Viren wie das Coronavirus gezielt erkennen und bekämpfen. Das wichtigste davon ist das Immunglobulin G (IgG), es ist im Blut der häufigste Antikörper und richtet sich sehr speziell gegen einzelne Erreger.
Viele Tests weisen auch die Variante IgM nach, das weniger spezifisch und quasi ein Vorläufer ist. Ein IgM-Antikörper kann zu IgG wechseln – und das scheint auch bei Covid-19 der Fall zu sein. Eine erhöhte IgM-Konzentration könnte etwa eine recht frühe Phase der Infektion andeuten.
Erst T-Zellen, dann Antikörper?
Statt aber viele passende Antikörper zu finden, haben Forschende bei asymptomatischen Probanden vor allem eine Immunreaktion über die T-Zellen nachgewiesen:
- Sogenannte T-Helferzellen unterstützen bei der Immunabwehr, produzieren Zytokine (Proteine, die gerade vor allem im Zusammenhang mit einer Überreaktion des Immunsystems bei schweren Coronaverläufen auftauchen) und können die Antikörperproduktion ankurbeln.
- Andere T-Zellen erkennen und zerstören infizierte Zellen auch selbst.
In Wirklichkeit ist es natürlich noch komplexer, alles hängt mit allem zusammen — das macht es für Forscher so schwer, die Frage nach der Immunität zu beantworten.
In den bisherigen, teils unveröffentlichten Studien interpretieren die Forscher ihre Ergebnisse so: Antikörper werden nach einer schweren und langwierigen Infektion gebildet. In den ersten Tagen direkt nach der Infektion aber, also an der ersten Kampf-Front gegen das Virus, könnten die T-Zellen eine weitaus wichtigere Rolle bei der Virusabwehr spielen.
Frühere Infektionen mit saisonalen Coronaviren könnten vor COVID-19 schützen
Interessant ist: Nicht nur die Immunzellen von Menschen, die nachweislich mit SARS-CoV-2 infiziert waren, reagieren auf das Virus. Konfrontiert man ältere Blutproben aus einer Zeit vor der Pandemie mit dem Virus, lösen auch hier die B- und T-Zellen eine Immunreaktion gegen das Coronavirus aus – Immunzellen also, die SARS-CoV-2 noch nicht kennen konnten.
Einige Arbeiten sprechen auch von einer „memory response“: Das Immungedächtnis wird aktiv. So etwas deutet auf eine Kreuzreaktivität hin. Das bedeutet, dass T-Zellen, die bei einer früheren Infektion mit üblichen saisonalen Coronaviren gebildet wurden, auch teilweise vor dem neuen SARS-CoV-2 schützen könnten. Womöglich bleibt dieser Schutz über längere Zeiträume stabil.
Interessant ist auch, dass die T-Zellen ihre Abwehr nicht nur gegen das prominente Spike-Oberflächenprotein des Coronavirus richten, mit dem es in die menschlichen Zellen eindringt – das Protein, das dem Virus sein stacheliges Aussehen verleiht. Stattdessen ist die Immunantwort vermutlich breiter und reagiert auch auf andere, innere Virusbestandteile.
Artikel Abschnitt: Wie hängt der Krankheitsverlauf damit zusammen?
Wie hängt der Krankheitsverlauf damit zusammen?
Warum dieser Teil des Immunsystems bei den Patienten gestört oder außer Balance ist, dazu gibt es bislang keine eindeutigen Aussagen. Forscher vermuten unter anderem, dass eine hohe Viruslast das Immunsystem schlichtweg überfordert und eine Überreaktion stattfindet. Schließlich produzieren T-Zellen auch sogenannte Zytokine, mit denen Zellprozesse reguliert werden.
Bei jedem fünften Patienten mit schwerem Verlauf scheint es gar keine Immunreaktion über T- oder B-Zellen zu geben. Die genaue Ursache dafür ist bislang unklar.
Das Immunsystem reagiert über
Gerade der “Zytokinsturm”, bei dem massenhaft Zytokine die Lunge überschwemmen, gilt aber als Symptom eines besonders schweren Verlaufs, bei dem das Lungengewebe geschädigt wird und akutes Lungenversagen als Folge auftreten kann.
Einige Forscher haben beobachtet, dass bei Patienten mit einem kritischen Verlauf die Konzentration an T-Zellen geringer war – die T-Zellen möglicherweise durch eine lange Infektionsdauer quasi erschöpft waren. Genauso könnte das Coronavirus über Umwege die T-Zellen selbst beschädigen oder zerstören.
Artikel Abschnitt: Was bedeutet das für eine Impfung?
Was bedeutet das für eine Impfung?
Viele Impfstoffkandidaten richten sich ausschließlich auf das Spike-Protein. Sollte es aber nicht ausreichen, Immunzellen gegen dieses bestimmte Virusprotein zu produzieren, wäre der Schutz durch eine Impfung geringer – oder sie würde nur teilweise schützen. Dass nicht nur bei Patienten mit sehr milden Verläufen, sondern auch bei Menschen mit Symptomen die Antikörper recht früh abnehmen, könnte auch bedeuten, dass eine solche Impfung keinen langfristigen Schutz bietet.
Erste Impfstudien zeigen: Das Immunsystem reagiert
Erste Studienergebnisse zu einer Vektorimpfung von der Universität Oxford deuten jedoch daraufhin, dass über das Spike-Protein sowohl Antikörper- als auch T-Zell-Antworten ausgelöst werden können. Derzeit lässt sich allerdings noch nicht abschätzen, ob die Impfung auch tatsächlich vor einer Coronainfektion schützt. Dafür müsste man erst vergleichen, wie die Menschen auf eine Infektion mit SARS-CoV-2 reagieren.
Kein vollständiger Schutz, aber nur milde Symptome
Das geht auch aus ersten Tests mit einem Impfstoffkandidaten an Affen hervor. Dort waren die Affen bei einer zweiten Infektion nicht vollständig geschützt: Sie entwickelten zwar beim Kontakt mit dem Virus keine Lungenkrankheiten, zeigten aber sowohl milde Symptome als auch sich vermehrende Viren in den oberen Atemwegen. Demnach könnten auch Geimpfte das Virus womöglich weiterverbreiten.
Vorstellbar wäre demnach das, was auch von asymptomatischen Probanden bekannt ist: Die Impfung würde dann nicht grundsätzlich vor einer Infektion schützen – aber die Symptome mildern oder vor einem schweren Krankheitsverlauf bewahren. Das würde vielen Risikopatienten die Intensivstation und künstliche Beatmung ersparen.
Experten weisen daher darauf hin, dass eine Impfung das Immunsystem besser gegen mehrere Bestandteile des Virus schützen sollte — so wie die T-Zellen derzeit bereits mehrere Virusstellen gleichzeitig bekämpfen.
Artikel Abschnitt: Und jetzt?
Und jetzt?
Bisher wissen die Forscher nicht, welche exakte Rolle die Bestandteile des Immunsystems bei einer Covid-19-Erkrankung einnehmen. Zuerst gilt es herauszufinden, ob Antikörper, B- oder T-Zellen letztlich mit einer kurz- oder langfristigen Immunität einhergehen – und von welchen Faktoren sie abhängen. Wie lange genau Immunität nach einer Infektion besteht, kann man derzeit nicht klar beantworten.
Antikörper scheinen nur einen Teil der Immunantwort auszumachen
Und das eher bei schwereren Krankheitsverläufen. Für viele Experten steht damit fest: Antikörpertests sind derzeit kein Wundermittel, um die Dunkelziffer und Durchseuchungsrate zu klären, ebenso sind sie noch zu fehleranfällig, um durchgestandene Infektionen oder Immunität bei Personen nachzuweisen.
Bessere Testmöglichkeiten sind nötig und in Arbeit
Technisch besteht natürlich die Möglichkeit, neben den Antikörpern die T-Zellen auf ihre Abwehrfunktion gegen SARS-CoV-2 zu testen. Das ist allerdings weitaus aufwendiger und ließe sich nicht in solch großem Maßstab durchführen, wie man es gerade mit den bundesweiten Antikörperstudien plant.
Solange lediglich Antikörper untersucht werden, könnte die durch Antikörpertests ermittelte Zahl an bereits Infizierten noch immer unter den tatsächlichen Infektionsraten liegen – weil die Antikörper schon wieder verschwunden sind oder andere Immunzellen die Infektion bekämpft hatten.
Was die Daten zu Corona aussagen und was nicht, das haben wir hier erklärt.
Derzeit arbeitet die Weltgesundheitsorganisation daran, weltweit validierte und standardisierte Testmethoden zu entwickeln. Damit ließen sich Studien, Ergebnisse und Impfungen miteinander vergleichen.
Immunologische Erkenntnisse sind wichtig für einen Impfstoff
Die Erkenntnisse sind auch für die Impfstoffforschung wichtig. Ein Impfstoff, der nur die Symptome lindert, wäre ein Teilerfolg. Besser wäre es, man könnte eine Infektion von vornherein verhindern – und damit auch die Ansteckungsgefahr für andere senken.
Wann wir mit einem Impfstoff rechnen können, das haben wir hier schon erklärt.
Autor: Mathias Tertilt
Quellenangaben zum Artikel:
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Die vorläufigen Ergebnisse einer noch nicht dem peer-review unterworfenen Studie machen Hoffnung: Sechs Monate nach einer Infektion mit SARS-CoV_2 konnte bei hundert untersuchten Personen im Alter von 22-65 Jahren noch in allen Fällen eine virusspezifische Immunantwort durch T-Zellen nachgewiesen werden. Quelle: Robust SARS-CoV-2-specific T-cell immunity is maintained at 6 months… Weiterlesen »
Ein weiteres Paper, ebenfalls noch im Preprint-Stadium, kommt zu ähnlichen Aussagen: „Although the serum levels of anti-SARS-CoV-2 IgG antibodies started to decline, virus-specific T and/or memory B cell responses increased with time and maintained during the study period (6-8 months after infection).“ Quelle: Persistence of SARS-CoV-2 specific B- and T-cell… Weiterlesen »
Bin überzeugt dass ich in der ersten Februarwoche 2020 eine der ersten Coronafälle in D. /Reutlingen, war. Leider hat man damals noch nicht getestet, obwohl Covid 19 schon in D. angekommen ist. Ich bin 71 Jahre alt, weiblich und habe keine Vorerkrankungen. Mein Ehemann und ich leben sehr isoliert, bin… Weiterlesen »
Angenommen, ich hätte eine Infektion fast überstanden (Tag 5, aber ohne Gewissheit, dass es wirklich vorbei ist) und ein Freund mit dem selben Strain, der nun auch erstmal Symptome zeigt, kommt zu mir in die Isolation, damit ich ihn pflegen kann. Besteht hier das Risiko dass er mich erneut ansteckt… Weiterlesen »
Das lässt sich derzeit leider noch nicht zuverlässig beantworten. Damit zu experimentieren, wäre ethisch auch äußerst fragwürdig.
Danke für den tollen Artikel. Sie schreiben: „Bei jedem fünften Patienten mit schwerem Verlauf scheint es gar keine Immunreaktion über T- oder B-Zellen zu geben. Die genaue Ursache dafür ist bislang unklar.“ Sofern hierzu Studien laufen, interessiert mich sehr ob es eine Korrelation gibt zwischen „jedem 5. Patienten“ und denjenigen,… Weiterlesen »
Ich habe folgende Fragen: 1. ** In Ihrem Text schreiben Sie: „Die amerikanische Zulassungsbehörde hat mittlerweile mehrere Tests validiert, mit Trefferquoten von bis zu 100 Prozent.“ Welche Testmethoden wurden von welcher Behörde zugelassen? Ist darunter auch der von Prof. Drosten entwickelte PCR-Test? 2.** Sie schreiben: „Doch inzwischen (Mitte September) sind… Weiterlesen »
Die Quellen stehen unter dem Artikel. Dort findest du deine Antworten! Wir haben den aktuellen Stand der Forschung hier zusammengefasst und haben leider nicht die Zeit, für einzelne Kommentator*innen hier nochmal jede Quelle einzeln zu zitieren. Wenn du dich so sehr dafür interessierst, dann arbeite dich in die genannten Quellen… Weiterlesen »
1. Mehrere PCR-Tests, die spezifische Bereiche des SARS-CoV-2 Genoms nachweisen. 2. Varianten von SARS-CoV-2. Nachgewiesen durch RNA-Sequenzierung. Bisher ist keine Mutation aufgetaucht, die die Virus-Antigene so stark verändert haben, dass die Wirkung zukünftiger Vakzine infrage gestellt wäre. 3. Noch sind keine RNA-Impfstoffe zugelassen. RNA-Impfstoffe benötigen prinzipiell keine Adjuvanzien. 4. Es… Weiterlesen »