COVID-19: Immunsystem zeigt bei schweren Verläufen mehrere Schwächen

Palo Alto/Kalifornien – Die Abwehr von SARS-CoV-2 erfordert eine enge Abstimmung der Immunabwehr. Bei schweren Verläufen versagt laut einer Studie in Science (2020, DOI: 10.1126/science.abc6261) bereits die erste Verteidigungslinie des angeborenen Immun­systems. Die Situation wird verschärft durch das Auftreten von 3 Entzündungsmarkern und überraschenderweise durch bakterielle Antigene, die ein Sepsis-ähnliches Krank­heits­bild verursachen können.

Das angeborene Immunsystem ist die älteste und schnellste Form der Ab­wehr. Im Blut patrouillieren plasmazytoide dendritische Zellen (ein kleiner Anteil der Leukozyten). Sie erkennen Krankheitserreger mit Toll-like Rezeptoren. Im Fall eines Alarms werden größe­re Mengen von Interferonen freigesetzt, die eine antivirale Wirkung haben. Bei den Pa­tien­ten, die bei einer Infektion mit SARS-CoV-2 an einer schweren COVID-19 erkranken, ist diese Erstabwehr eingeschränkt.

Wie ein Team um Bali Pulendran von der Stanford Universität in Palo Alto herausgefun­den hat, kommt es bei schwer erkrankten Patienten zu einem Rückgang der plasmazytoi­den dendritischen Zellen. Die Interferonbildung ist vermindert.

Bereits die Erstabwehr des Erregers misslingt, was die rasche klinische Verschlechterung bei vielen Patienten erklären könnte. Etwa 15 % der Patienten muss bereits nach weni­gen Tagen auf Intensivstation behandelt werden. Die Schwäche der angeborenen Immun­abwehr spricht nach Ansicht von Pulendran für den frühen Einsatz von Interferon bei den Patienten, auch wenn Grundlagenforscher vorsichtig mit ihren Empfehlungen sein soll­ten. Ob die Behandlung wirkt, kann nur in klinischen Studien getestet werden.

Pulendran hat bei der Untersuchung der Blutproben von 76 COVID-19-Patienten aus Hong­kong und Atlanta, noch zwei weitere Beobachtungen gemacht, die für die Behand­lung relevant sein könnten. Die erste Beobachtung betrifft den Anstieg von 3 weniger bekannten Entzündungsmarkern: TNFSF14, ENRAGE und Oncostatin-M wurden bei schweren Verläufen von COVID-19 in erhöhter Konzentration im Plasma gefunden.

TNFSF14 und ENRAGE stammen vermutlich aus der Lunge, Oncostatin-M ist ein Regu­la­tor von Interleukin 6, das am Zytokin-Sturm beteiligt ist. Der Antikörper Tocilizumab, der den Rezeptor von Interleukin 6 hemmt, gehört zu den Wirkstoffen, die derzeit bei Patien­ten mit COVID-19 klinisch erprobt werden. Antikörper, die TNFSF14, ENRAGE, oder Onco­statin-M neutralisieren, gibt es derzeit nicht. Sie wären nach den Ergebnissen von Pulendran jedoch mögliche Mittel für schwere Verlaufsformen von COVID-19.

Die zweite Beobachtung von Pulendran ist ungewöhnlich. Obwohl COVID-19 durch ein Virus ausgelöst wird und sekundäre bakterielle Infektionen nicht beschrieben wurden, kommt es im Blut zu einem Anstieg von bakterieller DNA und von Lipopolysacchariden (LPS), also Bestandteilen der Außenmembran gramnegativer Bakterien.

Woher diese Bakterien kommen (neben der Lunge, könnten auch Rachen und Darm eine Quelle sein), ist nicht bekannt. Die LPS sind jedoch ein bekannter Auslöser für eine Sep­sis, wobei die Immunreaktion häufig mehr Schäden verursacht als die Bakterien.

Für die klinische Behandlung der Patienten könnte dies von Bedeutung sein, wobei auch hier die Grundlagenforscher eher Ideengeber für klinische Studien als Ratgeber für Leitli­nien sind. Ob Antibiotika bei COVID-19 sinnvoll sind, müsste ebenfalls in klinischen Studien untersucht werden.

rme