• Covid-Studie der Berliner Charité zusammen mit dem Max-Planck-Institut für molekulare Genetik entdeckt "Corona-Gedächtnis"
  • Frühere Erkrankungen haben Einfluss auf Immunreaktion gegen Covid-19
  • "Coronavirus-Gedächtnis" hilft bei Immunantwort
  • Kreuzreaktion nimmt im hohen Alter ab

Kann eine frühere Erkrankung eine stärkere Immunreaktion gegen Covid-19 hervorrufen? Die Antwort darauf lautet: Ja! Zumindest dann, wenn es sich dabei um eine frühere Ansteckung mit einem bereits bekannten Coronavirus handelte. Das bestätigten in den vergangenen Monaten mehrere Studien. Eine neue Studie, die im Fachmagazin "Science"  erschienen ist, untersuchte nun, wie sich das auf den Krankheitsverlauf einer Covid-Erkrankung auswirkt.

Neue Studie untersucht Immunabweg gegen Covid-19: Diesen Einfluss haben Gedächtniszellen

Coronaviren sind schon seit mehreren Jahrzehnten bekannt. Die Berliner Charité und das Max-Planck-Institut für molekulare Genetik (MPIMG) haben sich in der Studie mit Personen beschäftigt, die in der Vergangenheit bereits mit einem endemischen, humanen Coronavirus hatten. Diese lösen meist nur harmlose  Erkältungssymptome hervor. Genau genommen interessierten sich das Forscherteam für die Viren HCoV-OC43, HCoV-229E, HCoV-HKU1 und HCoV-NL63.

Bereits im letzten Jahr machte die Berliner Charité eine interessante Feststellung: Das Immunsystem einiger Menschen, die Kontakt mit Sars-CoV-2 hatten, erkannte den Erreger - obwohl das Virus gänzlich neu war. Der Grund dafür waren sogenannte Gedächtniszellen, die sich im Immunsystem dieser Menschen gebildet hatten. 

Als Ursache dafür wurden frühere Erkrankungen mit harmlosen Coronaviren ausgemacht. Da sich die sogenannten T-Helferzellen also bereits einmal mit Viren einer ähnlichen Struktur auseinandersetzen mussten, konnten sie auch das neue Coronavirus erkennen und angreifen. Mehrere Studien haben diesen Zusammenhang in der Vergangenheit bereits bestätigt. Welchen Einfluss die Gedächtniszellen auf den Verlauf einer Erkrankung mit Sars-CoV-2 hat, blieb bislang jedoch ungeklärt.

Kreuzreaktion: So wirkt eine frühere Erkrankung gegen Covid-19

"Wir haben angenommen, dass kreuzreagierende T-Helferzellen eine schützende Wirkung haben, eine frühere Erkältung mit endemischen, das heißt seit vielen Jahren in der Bevölkerung zirkulierenden, Coronaviren also die Symptome bei Covid-19 abmildert", erklärt Lucie Loyal, Wissenschaftlerin des Forschungsteams Si-M ("Der Simulierte Mensch") in einer Pressemitteilung der Berliner Charité. Lucie Loyal ist Erstautorin der damaligen und auch der jetzigen Studie. "Es hätte aber auch das Gegenteil der Fall sein können. Bei manchen Viren führt eine zweite Infektion mit einem ähnlichen Virusstamm nämlich zu einer fehlgeleiteten Immunantwort, mit negativen Auswirkungen auf den Krankheitsverlauf."

Die Daten der Studie sind vielversprechend. Ab Mitte 2020 kontrollierten die Forschenden 800 Probanden, die bis dahin noch keinen Kontakt mit dem Erreger hatten, ob sie sich anstecken würden. Dies traf auf 17 Personen zu. Bei den Untersuchungen lag der Fokus vor allem auf dem Verhalten der T-Helferzellen im Immunsystem der Teilnehmer*innen. Deshalb analysierten die Forschenden das Immunsystem vor und während der Erkrankung. Es zeigte sich, dass T-Helferzellen, die sich bei einer früheren Erkrankung mit einem endemischen Erreger bildeten, auch gegen das neue Virus wirkte. Die Wissenschaftler*innen sprechen dabei von einer Kreuzreaktion.

Je mehr solche kreuzreagierenden Zellen vor der Infektion bereits vorhanden waren, desto qualitativ besser fiel die Immunantwort aus, stellte das Forschungsteam außerdem fest. Entscheidend ist dabei vor allem ein bestimmter Bereich des Spike-Proteins von SARS-CoV-2. Dieses ist den humanen endemischen Coronaviren besonders ähnlich, weswegen es die T-Helferzellen leichter erkennen können.

Immunabwehr durch "Coronavirus-Gedächtnis" führt zu besserer Immunantwort

"Bei Erkältungen mit harmloseren Coronaviren baut das Immunsystem also eine Art universelles, schützendes Coronavirus-Gedächtnis auf", erklärt Claudia Giesecke-Thiel, die leitende Autorin der Studie: "Wenn es nun mit SARS-CoV-2 in Kontakt kommt, werden solche Gedächtniszellen wieder aktiviert und greifen nun auch den neuen Erreger an. Das könnte zu einer schnelleren Immunantwort gegen SARS-CoV-2 beitragen, die einer ungehinderten Ausbreitung des Virus im Körper zu Beginn der Infektion entgegensteht und so den Verlauf der Erkrankung vermutlich günstig beeinflusst."

Allerdings bedeutet das nicht, dass vergangenen Erkältungen vor einer Erkrankung an Covid-19 schützt. "Eine Impfung ist in jedem Fall wichtig", betont Giesecke-Thiel. Die Studie liefere lediglich eine von mehreren Erklärungen dafür, warum der Krankheitsverlauf von Covid-19 so unterschiedlich verläuft. 

Auch bei der Covid-Impfung mit dem Präparat von Biontech stellten die Wissenschaftler*innen einen immunverstärkenden Effekt der kreuzreagierenden T-Zellen fest. Der mRNA-Impfstoff bewirkt, dass der Körper das Spike-Protein von SARS-CoV-2 nachbaut und dem Immunsystem vertraut macht. 

Auch Corona-Impfung kann Immunreaktion verbessern

Das Forscherteam analysierte dazu die Immunreaktion von 31 gesunden Menschen. Hierbei zeigte sich, dass sich normale T-Helferzellen über einen Zeitraum von zwei Wochen schrittweise aktivierten. Kreuzreagierende T-Helferzellen hingegen sprangen schon innerhalb einer Woche rasch auf die Impfung an.

Das wirkte sich positiv auf die Bildung von Antikörpern aus: Der Körper konnte so schnell Antikörper gegen das Spike-Protein herstellen, wie es sonst nur bei Auffrischungsimpfungen beobachtet wird. 

"Auch bei der Impfung kann der Körper also zumindest teilweise auf ein Immungedächtnis zurückgreifen, wenn er bereits Erkältungen mit endemischen Coronaviren durchgemacht hat", erläutert Professor Andreas Thiel, ebenfalls leitender Autor der Studie, der als Charité-Wissenschaftler im Forschungsteam Si-M und am Berliner Institut BCRT forscht. Dies könne die schnelle und besonders hohe Schutzwirkung bei jüngeren Menschen nach der ersten Impfung gegen Covid-19 erklären. 

Aber Vorsicht: Kreuzimmunität nimmt im hohen Alter ab

Im höheren Alter hingegen sinkt die Immunantwort, wie das Forscherteam im zweiten Teil der Studie mit 570 gesunden Probanden feststellte. Nicht nur war die Anzahl der kreuzreagierenden T-Helferzellen geringer, auch die Bindungsstärke fiel schwächer aus. Als naheliegende Begründung dafür werden natürliche Veränderungen eines alternden Immunsystems aufgeführt.

"Der Vorteil, den eine harmlose Coronavirus-Erkältung jüngeren Menschen bei der Bekämpfung von SARS-CoV-2 und auch beim Aufbau des Impfschutzes häufig bringt, fällt bei älteren Menschen leider geringer aus", erklärt Thiel und glaubt daher: "Eine dritte Auffrischungsimpfung könnte in dieser stärker gefährdeten Bevölkerungsgruppe die schwächere Immunantwort vermutlich ausgleichen und für einen ausreichenden Impfschutz sorgen."