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Neue Studie weist hochwirksame Immunabwehr durch Gedächtnis-T- und -B-Zellen im Gewebe nach
Lehrbuchwisssen ist, dass sich die leistungsfähigsten körpereigenen „Gedächtnis“-Zellen zur Krankheitsbekämpfung hauptsächlich in Geweben sammeln. In einer neuen Studie entdeckten die Wissenschaftler in den Lymphknoten im Bereich der Lunge bis zu sechs Monate nach der Infektion spezialisierte Stellen, so genannte Keimzentren, in denen Antikörper produzierende B-Zellen und B-Gedächtniszellen gebildet werden, selbst bei älteren Menschen.
Eine neue Studie mit dem Titel „SARS-CoV-2-Infektion erzeugt beim Menschen ein gewebslokalisiertes immunologisches Gedächtnis“ unter der Leitung von Wissenschaftlern des La Jolla Institute for Immunology (LJI) und des Vagelos College of Physicians and Surgeons der Columbia University zeigt, dass die Mehrzahl der „Gedächtnis“-T- und -B-Zellen bei COVID-19-Rekonvaleszenten in der Lunge und den nahe gelegenen Lymphknoten angesiedelt ist. Diese Zellen erkennen das SARS-CoV-2-Virus und sind bereit, eine erneute Infektion zu bekämpfen.
Diese Studie liefert den ersten direkten Beweis dafür, dass solche Zentren nach einer SARS-CoV-2-Infektion gebildet werden und bestehen bleiben. Dank dieser Keimzentren produzieren die B-Zellen weiterhin Antikörper gegen SARS-CoV-2, und der Körper kann seine Immunantwort auf das Virus weiter verfeinern um auch neue Varianten sicher zu erkennen und zu bekämpfen.
Die neue Science Immunology-Studie wurde von Donna Farber, Ph.D., der George H. Humphreys II Professorin für chirurgische Wissenschaften und Professorin für Mikrobiologie und Immunologie am Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons geleitet. Die Forschung wurde von LJI-Professor Shane Crotty, Ph.D., geleitet und umfasste die LJI-Professoren Alessandro Sette sowie LJI Research Associate Professor Daniela Weiskopf, Ph.D.
„Fast alles, was wir über den Menschen wissen, stammt aus der Untersuchung von Blut, aber wir müssen auch wissen, was in der Nase, im Mund oder in der Lunge vor sich geht“, sagt Prof. Shane Crotty vom LJI. „Wir müssen wissen, was in den Geweben passiert, die das Virus angreift. Die Entdeckung dieser Keimzentren zeigt, dass das Immunsystem von diesem Virus lernen kann, sich am richtigen Ort aufzuhalten.“
„Unsere Studie deutet darauf hin, dass Impfstoffe zur Verbesserung des Schutzes gegen das Virus auf die Gedächtnisimmunzellen in der Lunge und den dazugehörigen Lymphknoten abzielen sollten, was mit Nasensprays von deaktivierten Viren erreicht werden kann“, sagt Farber. „Wir haben bereits bei Mäusen mit Influenza festgestellt, dass T-Gedächtniszellen in der Lunge für einen optimalen Schutz gegen Atemwegsinfektionen erforderlich sind, und diese Studie deutet stark darauf hin, dass dies auch beim Menschen der Fall sein könnte.“
Ältere Patienten können noch neue Viren bekämpfen
Die Forscher untersuchten Gewebe von vier COVID-19-Rekonvaleszenten – im Alter von 11 bis 74 Jahren -, die später an anderen Ursachen starben. Die Proben, die von verstorbenen Personen stammen, die Organe für eine Transplantation gespendet haben und deren Familien ihr Einverständnis gegeben haben, sind Teil einer einzigartigen Ressource, die Farbers Labor in den letzten zehn Jahren entwickelt hat, um Immunprozesse in menschlichen Geweben zu untersuchen.
Diese Spender boten den Wissenschaftlern die Möglichkeit, die Reaktionen auf SARS-CoV-2 über eine große Altersspanne hinweg zu untersuchen.
Nach dem 40. Lebensjahr bildet das Immunsystem nicht mehr viele neue „Gedächtnis“-T-Zellen. „Jüngere Menschen bilden viele dieser naiven Zellen, weil sie in der Regel in der Kindheit mit neuen Krankheitserregern in Kontakt kommen„, sagt Farber. „Wenn man älter ist, verlässt man sich hauptsächlich auf seine Gedächtniszellen, und die schützen einen normalerweise. Es ist sehr selten, dass man mit einem völlig neuen Krankheitserreger konfrontiert wird, wie wir es jetzt erleben.“
Das Team fand jedoch heraus, dass selbst ältere Erwachsene ein robustes Immungedächtnis für einen neuen Krankheitserreger aufbauen können. Dies könnte bedeuten, dass Impfstoffe bei älteren Menschen stärkere Reaktionen hervorrufen, als Wissenschaftler bisher angenommen haben.
„Wir wissen, dass das Immunsystem mit dem Alter abnimmt“, sagt Farber, „aber dass jemand in seinen 70ern eine robuste und lang anhaltende immunologische Gedächtnisreaktion hervorrufen kann, zeigt, dass Teile des Immunsystems, die wir mit jüngeren Jahren in Verbindung bringen, immer noch vorhanden sind.“
Und Professor Crotty gibt einen Ausblick auf mögliche Entwicklungen:. „Das zeigt, dass die nächste Generation von Schleimhautimpfstoffen auch in der Lage sein sollte, ein hochwertiges Gedächtnis gegen dieses Virus zu erzeugen, das an den richtigen Stellen landen kann – etwa in der Lunge.“
Die Wissenschaftler aus La Jolla haben damit wieder einmal bestätigt, dass die Immunität durch Infektion langanhaltend und sehr breit gegen Varianten und selbst gegen ähnlich Viren wirksam ist.
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