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Welche Rolle spielt das angeborene Immunsystem bei COVID-19?

Lutz Gürtler, Georg Hoffmann

Das erworbene (adaptive) Immunsystem steht derzeit im Zentrum der Diskussion: Kann durch die Corona-Impfung eine Herdenimmunität erreicht werden, die die Pandemie beendet? Werden bei symptomarmen COVID-19-Verläufen ausreichend Antikörper zur Entwicklung einer Immunität gebildet? Welche Rolle spielt die labordiagnostisch noch kaum zugängliche T-Zell-Immunität?

Vergleichsweise wenig Aufmerksamkeit schenkt die Öffentlichkeit dem angeborenen (innaten) Immunsystem.  Dabei sollte ihm bei Infektionen mit einem so neuartigen Virus wie SARS-CoV-2 eine überragende Rolle zukommen, denn die angeborenen Abwehrmechanismen sind auch gegen  Pathogene hoch effektiv, mit denen der Organismus noch nie in Berührung kam, während eine adaptive Immunantwort erst erfolgen kann, wenn der Erreger dem Wirtsorganismus bekannt ist.

Zum angeborenen Immunsystem gehören Zellen[1], Makromoleküle (Proteine und Nukleinsäuren)[2] sowie niedermolekulare Substanzen[3]. Sie spüren Viren und infizierte Zellen innerhalb von Minuten auf und beseitigen sie in der Regel innerhalb weniger Stunden. Nach Phagozytose von Corona-Viren (CoV) durch dendritische Zellen, Alveolarepithelien und Makrophagen werden vermehrt Chemo- und Zytokine (z. B. Interferone α und β, Interleukine 6 und 8, CC-Chemokine) exprimiert und ins Blut sowie das Alveolarsekret ausgeschüttet.



Eine speziell gegen Viren gerichtete Nukleinsäureimmunität[4], die in allen Körperzellen existiert, wird durch Interferone getriggert, erkennt Viren an ihrer Nukleinsäurestruktur, behindert deren Replikation, hüllt sie in Endosomen ein und zerstört sie enzymatisch. Besonders wichtig für das sog. Immunosensing – die Erkennung fremder Nukleinsäuremotive – ist das Retinoic Acid Induced Gene RIG-I, das die Expression zahlreicher antiviraler Proteine in der Zelle induziert.

In der Tat reicht die angeborenen Immunität oft aus, um Viren erfolgreich zu bekämpfen, aber von früheren SARS- und MERS-Epidemien weiß man, dass einige Coronaviren die Nukleinsäureimmunität aushebeln können, indem sie die Interferonproduktion blockieren und RIG-I hemmen [Kindler et al. Adv Virus Res. 2016; 96: 219-243]. Erste Therapiestudien zeigen, dass die Wirksamkeit antiviraler Medikamente bei COVID-19 durch zusätzliche Gabe von Interferon Beta-1b verstärkt werden kann [Shalub, The Lancet 2020; DOI: 10.1016/S0140-6736(20)31101-6]. Auch eine adjuvante Induktion von RIG-I durch Retinoide (Vitamin-A-Abkömmlinge) wird diskutiert [Trasino, Clin Exp Pharmacol Physiol. 2020; DOI: 10.1111/1440-1681.13354]. RIG-I-basierte Therapieansätze kennt man bereits von der Influenza [Coch et al. Molecular Therapy 2017; 25: 2093-2103].

Über die Rolle des angeborenen Immunsystems – insbesondere von Komplement C5 und Interleukin 6 – bei der Entwicklung schwerer Verlaufsformen haben wir bereits im Newsletter Nr. 6 und Nr. 7 berichtet. Auch hier sind Erfolg versprechende Therapiestudien unterwegs (siehe Newsletter Nr. 9).

Ein ausführlicher Beitrag über die hier skizzierten Aspekte der angeborenen Immunabwehr erscheint in der nächsten Ausgabe von Trillium Immunologie.

[1] Granulozyten, Monozyten, Makrophagen, natürliche Killerzellen, dendritische Zellen, Endothelzellen, Fibroblasten und andere.
[2] Komplementfaktoren, Chemo- und Zytokine, Akutphasenproteine, sekretorische Phospholipasen, Oxidasen und Proteasen, DNA-haltige NETs, Gerinnungsfaktoren
und andere.
[3] Freie Sauerstoffradikale, Stickstoffmonoxid, Phospholipide (z. B. PAF = plättchenaktivierender Faktor)
und andere.
[4] Viperin,Toll-like receptors, NOD-like receptor, RIG-I = retinoic acid inducible gene I und andere.


Fortbildung


Antworten auf weitere Fragen finden Sie in unseren vorherigen Newslettern:

  Update: Behandlungsmöglichkeiten von Covid-19 Ausgabe 9/2020

  Warum sterben Männer häufiger als Frauen an COVID-19? Gibt es eine genetische Prädisposition für schwere Verläufe? Ausgabe 8/2020

  Ergänzung zur Heparintherapie bei COVID-19 Ausgabe 8/2020

  Was bringen IL-6-Messungen für die Prognoseeinschätzung und Therapie bei COVID-19? Ausgabe 7/2020

  Welche Rolle spielt das Komplementsystem in der Pathogenese schwerer Verlaufsformen von COVID-19? Ausgabe 6/2020

  Welche hämostaseologischen Tests werden bei COVID-19-Patienten empfohlen und welche therapeutischen Konsequenzen lassen sich aus den Ergebnissen ableiten? Ausgabe 5/2020

  Ergänzung zur Frage „Wie überprüft man die Arbeitsfähigkeit bei Mitarbeitern im Labor bzw. Krankenhaus mit nachgewiesener oder vermuteter CoV-2-Infektion?“ Ausgabe 5/2020

  Auswahl von Amplifikations-basierten und immunologischen Assays zur SARS-CoV-2-Diagnostik auf www.trillium.de Ausgabe 5/2020

  Wie überprüft man die Arbeitsfähigkeit bei Mitarbeitern im Labor bzw. Krankenhaus mit nachgewiesener oder vermuteter CoV-2-Infektion? Ausgabe 4/2020

  Eignen sich serologische Tests zum Nachweis einer symptomlos abgelaufenen CoV-2-Infektion? Ausgabe 4/2020

  Welche Daten gibt es zur Infektionsfähigkeit von SARS-CoV-2 auf (Labor-) Oberflächen? Ausgabe 3/2020

  Dürfen medizinische Laboratorien SARS-CoV-2-Testkits zur Diagnostik humaner Proben verwenden, die nicht CE-/IVD-zertifiziert sind? Ausgabe 3/2020

  Welche Labortests werden für die Überwachung von stationären COVID-19-Patienten empfohlen? Ausgabe 3/2020

   Welche alternativen Materialien kann man verwenden, wenn keine speziellen Abstrichbestecke verfügbar sind? Ausgabe 2/2020

  Kann man eine PCR notfalls auch ohne RNA-Extraktion durchführen? Ausgabe 2/2020

  Wie inaktiviert man das Virus vor Ansetzen des PCR-Tests zum Schutz des Personals am einfachsten? Ausgabe 2/2020