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Viren SARS-CoV-2 Immunsystem

Prof. Thomas A. Kufer zum Thema: wie wirken Viren wie SARS-CoV-2 auf das Immunsystem?

Wie wirken Viren wie SARS-CoV-2 auf das Immunsystem?

Viren gehören zu den frühesten organischen Strukturen überhaupt. Es gibt Millionen von unterschiedlichen Viren und sie sind auch heute noch allgegenwärtig. Das bedeutet, unser Immunsystem ist es gewöhnt, mit Viren umzugehen. Aber: Was genau passiert im Körper – wie wirkt SARS-CoV-2 auf das Immunsystem? Darüber sprach MeinAllergiePortal mit Prof. Thomas A. Kufer, Leiter der Fachgruppe Immunologie am Institut für Ernährungsmedizin der Universität Hohenheim.

Herr Prof. Kufer, zunächst die Frage: Weiß man, welche „Funktion“ Viren haben?

Eine gute Frage, die in etwa der Frage nach dem Sinn des Lebens entspricht. Können Sie mir sagen, welche Funktion wir Menschen haben?

Lassen Sie mich daher etwas zur Biologie der Viren ausholen:

Viren sind keine Lebewesen im strengen Sinne, da sie keinen Stoffwechsel haben. Sie sind, salopp ausgedrückt, „Erbinformation in einer funktionellen Verpackung“. Die „Verpackung“ ist hierbei von den viralen Genen kodiert und bestimmt, in welche Wirtszellen die Viren eindringen können. In der Wirtszelle benutzen die Viren dann die zelluläre Maschinerie, um ihre Proteine und Erbsubstanz in großen Mengen zu reproduzieren.

Einige Viren können ihr Erbgut auch in das Genom der Zelle – auch in die Zellen des Menschen – einbauen. Man nennt diese Viren „endogene Retroviren“. In der Tat besteht unser Genom zu ca. 8 Prozent aus viralen Informationen. Und: Wir lernen gerade, dass diese Erbinformationen für die Regulation unserer Genexpression, vor allem auch von Genen der Immunantwort, eine ganz entscheidende Rolle spielen, wie eine Arbeit von Cedrid Feschotte, Utah School of Medicine, 1) zeigen konnte. Dies könnte man in Bezug auf Ihre Frage zumindest indirekt als „Funktion“ von Viren bezeichnen. 

 

Was passiert, wenn das Immunsystem mit einem Virus konfrontiert wird?

Hier unterscheiden wir prinzipiell eine schnelle, die sogenannte „angeborene Immunantwort“, von der später einsetzenden spezifischen Antwort, der „adaptiven Immunantwort“. Erstere wird von nahezu allen Körperzellen vermittelt, letztere benötigt spezifische Zellen der Immunabwehr. Die Reaktionen beider Immunantworten sind vielfältig und komplex.

Wie sieht die angeborene Immunantwort aus?

Kurz dargestellt erkennt unser Immunsystem Fremdstoffe. Bei Viren sind dies Oberflächenstrukturen, vor allem jedoch deren Erbsubstanz. Um diese Strukturen zu erkennen, verfügen wir über eine Reihe von Proteinen, sogenannte Mustererkennungsrezeptoren. Diese Mustererkennungsrezeptoren erkennen nach dem Eindringen des Virus in die Zelle dessen virale Erbsubstanz und lösen die angeborene Immunantwort aus.

Nun zur adaptiven Immunantwort….

Hier werden virale Bestandteile von infizierten Zellen auch an die T-Zellen des adaptiven Immunsystems präsentiert. Dies führt zur Bildung von spezifischen Killerzellen, welche die mit Viren befallenen Zellen abtöten können. Zudem kommt es zur Bildung von Antikörpern durch B-Zellen. Diese können dann die Viren vor Eintritt in die Zelle beseitigen bzw. deren Eintritt blockieren.

Interessant ist hierbei: Viele Viren können die adaptive Immunantwort auch verhindern. Aber auch hierfür haben wir Zellen, welche dies dann erkennen können und die infizierte Zelle abtöten. Diese Zellen sind die sogenannten natürlichen Killerzellen.

Und: Während das Abtöten virusinfizierter Zellen eine wichtige Rolle spielt, so entstehen bei der Erkennung von Viren durch die Rezeptoren der angeborenen Immunantwort Botenstoffe – vor allem Interferone. Die Interferone schützen Nachbarzellen vor Infektionen mit dem Virus und locken Immunzellen an bzw. aktivieren sie. Diese Erstantwort des Immunsystems ist sehr wichtig, um die Verbreitung der Viren einzudämmen, bevor das adaptive Immunsystem aktiv werden kann. Es dauert einige Tage, bis es zu einer adaptiven Immunantwort kommt.

Auch die Immunreaktion auf SARS-CoV-2 basiert auf diesen Mechanismen.

Ein Virus braucht einen Wirtsorganismus – was läuft schief, wenn Viren tödlich sind?

So komisch das klingen mag, aber dies ist auch aus Sicht des Virus fatal! Das Ziel der Viren ist es, sich zu replizieren und ihren Fortbestand zu sichern. Hierzu sollte der Wirt im Idealfall nicht sterben, sondern sogar möglichst lange fit und gesund bleiben. Um dies zu erreichen, haben sich die Viren im Verlauf der Evolution an ihren Wirt angepasst. Sie haben gelernt, dessen Immunreaktionen so zu modulieren, dass diese – im Idealfall nur moderat – eine überschießende Vermehrung unterbinden. Man spricht hier von Anpassung und dafür gibt es viele Beispiele.

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