Schwere Corona-Verläufe: Immunzellen fungieren als Virusfabriken in der Lunge

Immunzellen sollen die Lungen vor viralen und bakteriellen Infektionen schützen. Bei COVID-19-Infektionen scheinen sie allerdings das Gegenteil zu tun. Das ist das Ergebnis einer neuen Studie von Forschern der Stanford University.

Jahrzehntelang gingen Wissenschaftler davon aus, dass Infektionen in den Lungenzellen, in denen der Gasaustausch stattfindet, für Atemwegsinfektionen verantwortlich sind. Am 10. April 2024 erschien im „Journal of Experimental Medicine“ eine Studie, die dem allerdings widerspricht. Ihr zufolge sind diese Zellen nicht am anfälligsten für eine Infektion mit SARS-CoV-2. Vielmehr sind es die Immunzellen, die eine Infektion eigentlich kontrollieren und verhindern sollten, sie sind laut den Forschern am anfälligsten und verursachen wahrscheinlich die schweren Corona-Infektionen.

„Es war ein einfaches Experiment. Die Fragen, die wir stellten, waren offensichtlich“, sagte Dr. Mark Krasnow, Mitautor der Studie, in der Pressemitteilung. „Was wir nicht erwartet hatten, waren die Antworten.“

Einmal infiziert, werden diese Immunzellen zu einer Art Virusfabrik, die hohe Mengen des Virus produziert und gleichzeitig Entzündungssignale aussendet, um mehr Immunzellen an die Infektionsstelle zu locken. Dies führt zu einer tiefgreifenden Entzündungsreaktion in den Lungen.

Virusvermehrung – Immunzellen helfen dabei

Die Forscher infizierten Schnitte von gespendeten Lungen mit der ursprünglichen COVID-19-Wuhan-Variante. Anschließend sammelten sie die Zellen und analysierten ihre Struktur. Damit wollten sie feststellen, welche Zelltypen die höchsten Viruswerte aufwiesen.

„Zellen mit hohen Virusspiegeln […] waren selten und auf sechs Zelltypen beschränkt“, schreiben die Autoren. Ein Typ waren die Alveolarzellen, die am Gasaustausch beteiligt sind. Die Forscher hatten bereits erwartet, dass diese Zellen das primäre Ziel von SARS-CoV-2 in den Lungen sein würden. Zu den anderen Typen gehörten Zellen, die Gewebe bilden, sowie verschiedene Immunzellen.

„Makrophagen waren die wichtigsten Ziele in der Lunge“, so die Autoren weiter. Dabei handelte es sich insbesondere um alveoläre und interstitielle Makrophagen.

Makrophagen (Fresszellen) sind große Immunzellen auf den Schleimhäuten in den Lungen und gehören zur ersten Verteidigungslinie der Immunabwehr. Sie verschlingen routinemäßig Proteine und Trümmer um sich herum und inspizieren den Körper auf fremde Eindringlinge. Alveolarmakrophagen patrouillieren im Inneren der Lungenbläschen und interagieren mit Krankheitserregern, die von außen in den Körper gelangen.

Interstitielle Makrophagen bewohnen die dünnen Gewebe, in denen der Luftaustausch in der Nähe der Blutgefäße stattfindet. Eine Virusinfektion beeinträchtigt sie, sodass sie dem Virus helfen, sich zu vermehren. Dabei lösen sie eine stärkere Entzündungsreaktion aus als die alveolären Makrophagen.

„Es handelt sich wirklich um eine viel dramatischere Entzündungsreaktion, bei der sich das Virus stark vermehrt. Das löst eine starke antivirale Reaktion aus, die dann andere Zellen rekrutieren kann. Das ist nicht ideal, da der Teil, in dem der Gasaustausch stattfindet, durch die Entzündung mit Müll gefüllt werden kann“, erklärte Dr. Catherine Blish, Mitautorin und Stanford-Professorin für Medizin, gegenüber Epoch Times.

Die starke Entzündungsreaktion der interstitiellen Makrophagen könnte der Grund dafür sein, dass eine COVID-19-Infektion schwer verläuft, so die Studie.

Alte Theorien infrage gestellt

Die neue Studie stellt die seit Langem bestehende Annahme infrage, dass Infektionen der Atemwege in erster Linie das für den Gasaustausch verantwortliche Lungengewebe befallen. Diese Annahme führte dazu, dass sich die Forschung auf Lungengewebe und -zellen konzentriert hatte.

Dr. Blish zufolge sei bisher nicht bekannt, ob andere Atemwegsviren eher Immunzellen als Lungenzellen angreifen. „Ich denke, dass dies etwas ist, das von Virus zu Virus untersucht werden muss, weil verschiedene Viren [verschiedene] Mechanismen haben“, sagte sie.

Ferner fanden Forscher heraus, dass SARS-CoV-2 menschliche Zellen in den oberen Atemwegen über zwei Rezeptoren (ACE2 und CD147) infizieren kann. Deshalb konzentrieren sich die meisten Forschungen über das Virus auf diese Rezeptoren. Schwere COVID-19-Fälle neigen zu Entzündungserscheinungen in den unteren Lungen, wo sich die interstitiellen Makrophagen befinden.

Die Autoren der neuen Studien fanden allerdings heraus, dass das Virus keine ACE2- oder CD147-Rezeptoren verwendet, um Makrophagen zu infizieren. Stattdessen dringt das Virus wahrscheinlich über einen anderen Rezeptor mit der Bezeichnung CD209 ein. Daher spekulieren die Autoren, dass Behandlungen, die den CD209-Rezeptor blockieren, eine schwere COVID-19-Infektion verhindern könnten.

„Das liefert möglicherweise auch eine Erklärung dafür, warum die Antikörper, die die beiden zellvermittelten Eingänge (ACE2 und CD147) blockieren, nichts bewirken, wenn sie spät in der Infektion verabreicht werden“, so Dr. Blish.

Studie erklärt, warum Steroide bei schwerem COVID-19-Verlauf wirken

Die Ergebnisse der Studie könnten auch erklären, warum Steroide bei der Behandlung von schweren COVID-19-Fällen wirken. Denn sie sind entzündungshemmend und unterdrücken das Immunsystem. Dies verhindert, dass Immunzellen in den Lungen bei der Verbreitung von SARS-CoV-2 helfen, was Immunsuppressiva wie Steroide bei der Behandlung von Corona wirksam macht.

Dr. Blish fügte hinzu, dass Steroide zum richtigen Zeitpunkt verabreicht werden müssten und „nur bei schwerer Krankheit von Nutzen sind“. Dabei zitierte sie die renommierte Oxford-RECOVERY-Studie. Dieser Studie zufolge senkte die Verschreibung von Dexamethason, einer Art Steroid, bei Patienten mit einem schweren COVID-19-Verlauf die Sterblichkeit von 40 auf 30 Prozent.

Steroide waren zu Beginn der COVID-19-Pandemie sehr umstritten. Da zunächst keine klinischen Studien vorlagen, wollten Ärzte und Krankenhäuser Corona nicht mit Steroiden behandeln. Ein Grund war auch, dass Steroide das Immunsystem unterdrücken. Wenn sie im Frühstadium der Krankheit zum Einsatz kommen, kann das zu einem schlechteren Ergebnis bei den Patienten führen.

Einige Intensivmediziner sprachen sich allerdings dafür aus, Steroide bei schwer erkrankten Patienten einzusetzen, um Entzündungen zu bekämpfen. Der Lungenfacharzt für Intensivmedizin Dr. Pierre Kory war ein früher Befürworter dieser Behandlung. Ihm zufolge kann die Lungenentzündung, die bei schweren COVID-19-Fällen auftritt, mit Steroiden unter Kontrolle gebracht werden.

Dieser Artikel ersetzt keine medizinische Beratung. Bei Gesundheitsfragen wenden Sie sich bitte an Ihren Arzt oder Apotheker.

Zuerst erschienen auf theepochtimes.com unter dem Titel „Immune Cells Are the Most Susceptible to COVID Lung Infections: Stanford Study“. (redaktionelle Bearbeitung as)