Eine Impfung in den Oberarm – und der ganze Körper ist geschützt. Wie geht das?
Erkenntnisse aus dem Tiermodell deuten darauf hin, dass die meisten Zellen des Immungedächtnisses nach einer Infektion nicht im Blut zirkulieren, sondern in den Organen ansässig werden und diese vor Ort schützen. In einer Studie der Charité – Universitätsmedizin Berlin wurde untersucht, ob dies auch nach einer Impfung bei Menschen geschieht.
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Dies beim Menschen zu belegen, ist nicht trivial. «Dafür benötigt man Gewebe von vielen Personen mit bekannter und vergleichbarer Impfhistorie, die von dem Erreger möglichst noch nie infiziert wurden», erklärt Prof. Dr. Katja Kotsch, Leiterin der Studie von der Klinik für Allgemein- und Viszeralchirurgie der Charité. Die Corona-Pandemie mit vielen durchgeführten Impfungen ermöglichte es nun, die nötigen Proben gewinnen zu können.
Gedächtniszellen auch in Leber, Niere und Lunge
Für die Studie untersuchten die Forscher Gewebe aus unterschiedlichen Organen, das bei medizinisch notwendigen Operationen, beispielsweise zur Entfernung eines Tumors, anfiel. Die Proben stammten von 61 Menschen, die sich unabhängig von der OP einige Monate vor dem Eingriff zwei- bis dreimal mit einem mRNA-Vakzin gegen das Coronavirus hatten impfen lassen, die Infektion aber in der Mehrheit noch nicht durchgemacht hatten.
Durch eine spezifische Stimulation und Anfärbung von Immunzellen gelang dem Forschungsteam in mehreren Geweben der Nachweis von CD4-positiven T-Helferzellen, die gegen SARS-CoV-2 gerichtet waren. Diese Zellen des Immungedächtnisses sorgen dafür, dass andere Immunzellen passende Antikörper gegen den Erreger produzieren, sobald er im Körper entdeckt wird. Ausserdem tragen sie vermutlich auch zur direkten Bekämpfung des Virus bei.
Die Wissenschaftler fanden die Immungedächtniszellen nicht nur in der Milz und dem Knochenmark, also Geweben, in denen Immunzellen standardmässig reifen oder produziert werden, sondern auch in der Leber, Niere und Lunge. «Diese Daten bestätigen unsere Vermutung, dass der Körper nach einer Impfung ein über Monate stabiles Immungedächtnis auch in Geweben anlegt, die weit von der Injektionsstelle entfernt liegen», sagt Dr. Arne Sattler, Immunologe im Team von Prof. Kotsch. «Gezeigt haben wir dies jetzt für die mRNA-Impfstoffe gegen das Coronavirus, wir nehmen aber an, dass ähnliche Prozesse auch nach anderen Impfungen stattfinden. Der Beleg dafür steht jedoch noch aus, hierzu sind weitere Studien nötig.»
Organ-Immungedächtnis weitgehend unabhängig vom Alter
Ein Vergleich mit Blutproben der Patienten ergab: In Niere, Leber und Lunge siedelten sich deutlich mehr Immungedächtniszellen an, als durch das Blut patrouillierten. Die Botenstoffe, welche die organständigen Zellen ausschütteten, liessen ausserdem auf besonders ausgeprägte antivirale Eigenschaften schliessen. Dr. Sattler resümiert: «Unsere Daten zeigen, dass das Immungedächtnis in den Organen dem im Blut funktionell überlegen ist. Was das exakt für den Immunschutz der Organe bedeutet, ist nicht einfach abzuleiten, weil sich die genaue Schutzwirkung einzelner Immunzellen beim Menschen nicht gut bestimmen lässt. Beobachtungen im Tiermodell deuten aber darauf hin, dass solche lokal verankerten, potenten T-Zellen Erreger besser abwehren können.»
Und noch ein Unterschied zeigte sich zwischen dem Immungedächtnis in den Organen und dem Blut: Die Anzahl der schützenden Immunzellen, die sich in den Organen niederliessen, war unabhängig vom Alter der geimpften Person ähnlich hoch. Im Gegensatz dazu zirkulierten bei Älteren im Blut weniger Immungedächtniszellen als bei jüngeren Patienten. «Bei alten Menschen legt der Körper also nach der Coronaimpfung ein zahlenmässig ähnlich aufgestelltes Immungedächtnis in den Organen an wie bei jungen Menschen», sagt Prof. Kotsch. «Nach unseren Daten überdauern die organständigen Gedächtniszellen mindestens einige Monate. Ob das Immungedächtnis sogar über Jahre im Gewebe stabil bleibt, ist Gegenstand weiterführender Untersuchungen.»PS
