Hinterlässt Coronavirus eine Immunität?
In der wilden Berichterstattung der Medien scheint es nur noch darum zu gehen, die Leser auf Schlagzeilen zu lenken. Was inhaltlich kommuniziert wird, scheint nebensächlich. So würde ich auch diese Schlagzeile von heute einstufen: Gibt es gar keine Immunität? Neue Studie stellt alles in Frage (link). Der Laie wird durch solche Mitteilungen verunsichert. Wir möchten deshalb hier einige Grundlagen zum Verständnis des Immunsystems, der Bedeutung von Antikörpern und anderen Abwehrmechanismen vermitteln. Der Leser wird am Ende sehen, dass es so schlecht nicht aussieht.
Unsere Immunabwehr – über Jahrmillionen entwickelt
Unser Immunsystem hat die Aufgabe, uns vor fremden Eindringlingen zu schützen. Es benutzt dazu verschiedene Methoden. Das erworbene Immunsystem, das Wirbeltiere entwickelt haben, kann Eiweiss, das nicht zum Körper gehört, z.B. einen Erreger, als fremd erkennen und eine Immunantwort gegen diesen Erreger aufbauen. Diese Immunantwort teilt sich auf in eine zelluläre Antwort und eine humorale. Letztere wird auch als «Antikörper-Antwort» bezeichnet.
Entscheidend ist, dass das Immunsystem einen fremden Erreger erkannt und eine Antwort aufgebaut hat, die nun sehr speziell gegen diesen Erreger gerichtet ist. Kommt der Erreger erneut in den Körper, kann das Immunsystem blitzschnell auf den nun schon bekannten Eindringling reagieren – viel schneller als beim Erstkontakt. Diese Antwort baut nach dem Erstkontakt neben Antikörpern auch spezialisierte Zellen auf.
Die normale Virusantwort – auch bei Coronaviren
Diese hochspezialisierte Immunantwort ist eine sehr gut etablierte Reaktion auf Virusinfektionen. Man kennt sie auch von allen bekannteren Coronaviren. Es gibt eigentlich keinen Grund, dass wir bei diesem neuen Coronvavirus davon ausgehen sollten, dass hier Altbewährtes plötzlich nicht mehr funktioniert. Natürlich gibt es immer wieder Spezialfälle. Situationen, in welchen die Immunantwort nicht ganz breit ausfallen kann oder bei welchen einzelne Individuen nicht exakt gleich reagieren wie die Mehrheit. Doch jetzt gleich aus Ausnahmen zu folgern, wir hätten ein grundsätzliches Problem mit der Immunität, ist etwas gesucht.
Immunität – ein grosses Wort
Mit Immunität bezeichnen wir eigentlich einen Zustand, in dem unsere erworbene Immunantwort uns vor einer zweiten Attacke durch einen Erreger schützt. Dabei sind es vor allem die Antikörper, welche der Körper nun bereitgestellt hat und die bei einem erneuten Kontakt mit einem Virus sofort das Virus ruhigstellen. Wir sprechen von neutralisierenden Antikörpern: Diese umgeben das Virus und verhindern so dessen Eindringen in die Körperzelle. Um eine solche Immunität zu erreichen müssen zwei Bedingungen erfüllt sein: Der Körper muss den fremden Erreger gesehen und Antikörper aufgebaut haben, zudem müssen diese Antikörper auch neutralisierend sein.
Um es vorweg zu nehmen: Es ist immer denkbar, dass nicht jedes Indivduum ausreichend neutralisierende Antikörper aufbaut. Man kann sogar davon ausgehen, dass das nie zu 100% der Fall sein wird. Doch selbst wenn im Einzelfall keine vollständige Immunität aufgebaut wurde, so hat das Immunsystem durch den Aufbau der zellulären Immunantwort auch ein zweites System, welches sicherstellt, dass bei einer zweiten Infektion die Krankheitsfolgen abgeschwächt sein werden.
Antikörper – Hinweis auf Immunität
Antikörpertests zeigen uns also eine durchgemachte Infektion und sind ein Hinweis auf eine Immunität, wie sie in der Regel auch bei Coronaviren auftritt (Beispiel: Callow 2009). Die gegen Covid-19 gerichteten Antikörper können wir im Blut nachweisen. Wenn wir also in der Bevölkerung diese Antikörper nachweisen, können wir sehen, welcher Teil der Bevölkerung gegen das Virus immun ist. Je grösser der Anteil der Bevölkerung, der immun auf Coronaviren ist, desto wahrscheinlicher wird sich das Virus nicht mehr ausbreiten können.
Gibt es Hinweise auf fehlende Immunität
Was ist nun von den Hiobsbotschaften zu halten, welche uns die Medien überstürzt auftischen? Wenig, um es gleich vorwegzunehmen. Denn was aufgebauscht wird, sind seltene Einzelfälle, und zum Teil auch nur Hinweise, welche bei genauerer Betrachtung gar kein Problem darstellen. So wurden auch Fälle als «Zweitinfektionen» berichtet, bei denen es nach Abheilung einer Covid-19 Erkrankung noch einmal zum Nachweis vom Virus mittels PCR kam, aber ohne dass die Personen wieder Symptome aufwiesen. Daher lohnt es sich, wenn man sich zunächst einmal an der «normalen Biologie» orientiert. Und diese ist eindeutig: Gegen Virusinfektionen – insbesondere auch gegen Beta-Coronaviren, zu denen das SARS-CoV-2 gehört – bilden wir neutralisierende Antikörper und somit eine Immunität. So konnten verschiedene Gruppen bereits 2004 neutralisierende, Immunität verleihende Antikörper gegen das SARS-CoV-1 finden (Buchholz, PNAS).
Covid-19 macht neutralisierende Antikörper
Einige Autorengruppen haben schon den Nachweis von neutralisierenden Antikörpern nach Ausheilung der Krankheit im März publiziert. Stellvertretend zeigen wir hier die Darstellung aus der Publikation von Poh et al. (BioRxiv, März 20).
Eine interessante Beobachtung fand sich Anfang April in einer Arbeit aus Schanghai (Wu, 2020). Hier wurde von 175 Personen berichtet, die eine Covid-19 Infektion durchgemacht hatten. Bei den meisten dieser Personen fanden sich dann auch neutralisierende Antikörper, also ein solider Hinweis auf eine Immunität. Interessanterweise gab es aber unter den 175 Personen auch 10 (6%), bei welchen keine Antikörper nachzuweisen waren. Über den Grund für diese ausbleibende Immunantwort kann man rätseln. Aber eigentlich ist es in der Biologie nicht ungewöhnlich, wenn eine Beobachtung mal in 5-10% der Fälle vom allgemeinen Konzept abweicht. Die Autoren haben beobachtet, dass diese Fälle mit fehlender Antikörper-Antwort eher jüngere Patienten waren und solche mit tendenziell milderem Infektionsverlauf. Auch diese Studie bestätigt: In der Regel findet sich nach einer Covid-19 Infektion eine neutralisierende Immunantwort, welche eine Immunität hoch wahrscheinlich macht. So wie wir das von Coronaviren kennen. Die beobachteten Abweichungen von der Regel scheinen diese eher zu bestätigen.
Diese letztgenannte Studie zeigt eigentlich, dass sich die Immunantwort für Covid-19 so verhält, wie wir das von jedem Coronavirus erwarten würden und dass sich die Biologie einmal mehr so verhalten hat, wie wir es erwarten würden:
Ja – Covid-19 hinterlässt eine Immunität
Nach allem was wir heute wissen, dürfen wir davon ausgehen, dass eine Infektion mit Covid-19 eine normale Antikörperantwort mit neutralisierenden Antikörpern und einer vernünftigen Immunität hinterlässt. Viele haben nun noch Zweifel aufgeworfen, ob eine Immunität länger anhält. Auch das scheint mir nebensächlich. Denn das Virus wird – wenn es mal in der Bevölkerung etabliert ist – immer wieder zu kleineren Infektionsherden führen und dort das Immunsystem an das Virus erinnern und ohne schwere Infektionen hervorzurufen das Gedächtnis unseres Immunsystems auffrischen.
Nachtrag 14. April 2020
In der gestrigen NYT verfasste Marc Lipsitch einen ausgezeichneten Artikel zum Thema Immunität. Der Autor kommt im Wesentlichen zu den gleichen Schlüssen wie wir. Interessant sind seine Hypothesen zur Herdenimmunität. Er erachtet es nicht als unmöglich, dass die Dunkelziffer der Infizierten noch deutlich höher als bei einem Faktor 10 liegen könnte. Aber dazu werden wir bald Daten haben.
Nachtrag 12. Juli 2020
In der Zwischenzeit haben wir sehr viel neue Aspekte zur Immunität gegenüber Covid-19 gelernt. Wir bleiben im Wesentlichen bei unserer Auffassung, dass eine durchgemachte Covid-19 Infektion mit grösster grosser Wahrscheinlichkeit den Betroffenen vor einer schweren Re-Infektion schützt. Grundsätzlich gibt es drei Möglichkeiten:
- Sehr milde Infektion: Die infizierte Person entwickelt nur vorübergehend oder gar keine nachweisbaren Antikörper (Cervia et al, pre-print). Eine sehr gute Hypothese zur Erklärung dieses Phänomen, sind vorbestehende Antikörper, welche von einer anderen Coronavirus-Infektion stammen könnten (Kreuzimmunität). Wir werden ausführlicher berichten.
- Die Infektion hinterlässt Antikörper, welche mindestens einige Monate bestehen dürften. Wir gehen heute davon aus, dass gleichzeitig mit dem Aufbau von Antikörpern auch Abwehrzellen entstehen, welche zwar keinen vollständigen Schutz vor einer Zweitinfektion bilden, aber diese zelluläre Immunabwehr kann eine zweite Infektion abschwächen. Auch hier dürfte eine Zweitinfektion – falls sie überhaupt zu Symptomen führt – milde verlaufen.
- Es entstehen nicht nur Antikörper, sondern die Antikörper, die hier entstehen sind auch neutralisierend, das heisst sie können bei einer Infektion mit einem neuen Covid-19 Virus das Eindringen des Virus ganz verhindern. Dies entspricht dann einer vollständigen Immunität. Eine neue Arbeit zu diesem Thema geht davon aus, dass diese neutralisierenden Antikörper in rund 50% der Fälle auftreten (Dogan et al, pre-print). Auch hier ist die Wahrscheinlichkeit einer effizienten Antikörperantwort höher bei Patienten mit schweren Infektionen. Wie lange diese neutralisierenden Antikörper anhalte, wissen wir nicht. Auf jeden Fall wird jeder Zweitkontakt mit dem Virus das Gedächtnis des Immunsystems auffrischen und die vorhandenen Abwehrkräfte (neutralisierende Antikörper, Helferzellen) auffrischen.
Zusammengefasst: Wer einmal eine schwere Covid-19 Infektion hatte, hat eine hohe Wahrscheinlichkeit, nicht zweites Mal schwer daran zu erkranken. Je mehr wir längerfristig die Zirkulation der Viren in der Bevölkerung längerfristig zulassen, desto besser wird diese Erinnerungsfunktion des Immunsystems aktualisiert.
Foto von AJC1
