"Die Zeit spielt zugunsten des neuen Coronavirus. Ein einzelnes SARS-CoV-2-Viruspartikel kann in nur 24 Stunden bis zu 100.000 Kopien von sich selbst erstellen, indem es menschliche Zellen als Zombie-Brüter benutzt.
Stattdessen dauert es 15 bis 21 Tage, bis das Immunsystem vollständig auf das Virus reagiert. Das menschliche Immunsystem ist jedoch eine der raffiniertesten biologischen Maschinen, die es gibt. Es besteht aus zig Milliarden Zellen, die hoch spezialisiert sind, um Krankheitserreger zu lokalisieren und zu zerstören. Deshalb gewinnen unsere Abwehrkräfte in den meisten Fällen den Kampf gegen das Coronavirus. So machen sie es.
1. Verteidigungslinie:
Fast unmittelbar nachdem das erste Viruspartikel in eine Zelle eingedrungen ist, kommen die ersten Mitglieder des Immunsystems in die Arena: Makrophagen. Dies sind keim- und trümmerfressende Zellen, die in fast jedem Gewebe des Körpers vorhanden sind. In diesen ersten Momenten der Infektion kommt auch noch eine andere Art von Immunzellen ins Spiel, die nie aufhören zu beobachten: die NK (natural killer) Killerzellen.
Die Makrophagen finden das Virus und verschlingen es. Die Lysosomen, spezielle Organellen in den Makrophagen, die fremdes Material abbauen, zerstören das Virus. Der Abfall (Fragmente von Virusprotein und RNA) dient als Vorlage (Antigene), damit andere Zell-Spezialeinheiten wissen, wie man das Virus erkennt und abtötet.
Wenn die Infektion nicht schwerwiegend ist, reichen die Makrophagen, um das Virus zu beseitigen. Dies ist wahrscheinlich das, was den meisten Menschen passiert. Deshalb verursacht das Coronavirus in 80% der Fälle keine oder nur leichte Symptome.
Wenn die Makrophagen den Eindringling jedoch nicht besiegen können, schlagen sie Alarm damit Verstärkung kommt. Sie tun dies, indem sie Zytokine produzieren. Das sind Proteine, die Entzündungen kontrollieren und hervorrufen. Erste Symptome: Husten, Fieber, Unwohlsein. Zytokine (speziell Interleukin-6 oder IL6) erzeugen nicht nur lokale Entzündungen. Diese Moleküle wandern durch das Blut zu anderen Organen: dem Gehirn, der Leber und dem Knochenmark.
Im Hypothalamus des Gehirns beeinflussen sie das thermoregulatorische System der Körper-temperatur, das Fieber erzeugt. Diese Grundfunktion löst einen allgemeinen Großalarm aus.
In der Leber regen sie die Produktion von reaktivem Protein C an. Das Protein ist dafür verantwortlich, infizierte Zellen zu finden und den Prozess zur Zerstörung oder Selbstzerstörung (Apoptose) zu starten. Die Leber erhöht auch das Level von Ferritin, in dem das Eisen unseres Körpers gespeichert ist.
Das Knochenmark wiederum produziert, aktiviert von den Zytokinen, mehr Makrophagen, die nun noch mehr Zytokine herstellen. Ein Teufelskreis, der zum Kollaps führt.
Die beiden sogenannten Marker Protein C und Ferritin werden zusammen mit anderen Markern verwendet, um von Ärzten vorherzusagen, bei welchen Patienten schwerwiegende Komplikationen auftreten werden, da sie bei Patienten mit schlechterer Prognose viel höher sind. Viele der Todesfälle durch Covid-19 besonders auch bei jungen Menschen sind auf einen "Zytokinsturm" zurückzuführen, eine Überladung mit entzündlichen Proteinen, die schließlich das Immunsystem zusammenbrechen lässt.
Das kann passieren, wenn Makrophagen die Infektion nicht selbst beheben können. Die von Makrophagen ausgestoßenen Zytokine verstärken die Herstellung neuer Makrophagen und diese produzieren weitere entzündliche Zytokine, was dazu führen kann, dass das Immunsystem erschöpft zusammenbricht.
Der andere Akteur in der ersten Reaktionslinie des Körpers ist die NK-Killerzelle, deren Aufgabe es ist, infizierte Zellen zu lokalisieren und zu zerstören. NK-Killer-Zellen wandern durch den Körper und überprüfen, ob alle Zellen gesund sind. Alle gesunden Zellen sind mit Proteinen bedeckt, die als Passierschein für die Killerzellen dienen. Wenn die Zelle vom Virus infiziert ist, verliert sie diese Proteine. NK-Zellen erkennen das und zerstören die infizierte Zelle.
2. Verteidigungslinie:
Dendritische Zellen sind das Bindeglied zwischen der ersten und der zweiten Verteidigungslinie. Sie verschlingen auch Teile des Virus und transportieren diese durch das Lymphsystem zu den Knoten, die wie Kasernen sind, in denen die übrigen Mitglieder des Immunsystems warten.
Die dendritischen Zellen präsentieren das Virus den Helfer-T-Lymphozyten.
Die T-Helferzellen erzeugen nun Zytokine, die die T- und die B-Lymphozyten aktivieren. Sie lassen zytotoxische T-Lymphozyten (T-Killerzellen) frei, die in der Lage sind, durch den Blutkreislauf zu wandern. Wenn sie die Infektionsstelle erreichen, zerstören sie die infizierten Zellen.
Die B-Lymphozyten konfrontieren das Virus oder Antigen direkt. Es gibt Millionen Varianten von B-Lymphozyten. Jede hat eine bestimmte Art von Antikörper, die wie ein Schlüssel ist.
Wenn ein B-Lymphozyt seinen Schlüssel perfekt in das Virusschloss stecken kann (ein Protein in seiner äußeren Hülle) beginnt er damit, Tausende von Kopien von sich selbst zu erstellen. Diese Lymphozyten werden dann in Plasmazellen umgewandelt, die durch das Blut zu allen Geweben wandern. In den Geweben startet das B-Lymphozyt Antikörper gegen auffindbaren Viruspartikel.
Diese Antikörper heissen Immunoglobulin M (IGM) und Immunoglobulin G (IGG).
IGM-Antikörper sind die erste Angriffswelle der Antikörper. Sie sind 9 bis 12 Tage nach dem Auftreten der ersten Symptome nachweisbar. Sie sind Moleküle mit 10 Armen, mit denen sie sich eventuell an eines der Virusproteine binden, es blockieren und andere Organismen wie Makrophagen zur Zerstörung des Virus auffordern.
IGG-Antikörper, die zweite Welle, sind nach 14 bis 21 Tagen nachweisbar. Sie haben nur zwei Arme, sind aber viel besser dafür geeignet, sich an das Virus zu binden, es zu blockieren und andere Immunzellen zu Hilfe zu rufen. Zusätzlich helfen diese Antikörper den Killer-Zellen, sich an die infizierte Zelle zu binden und diese zu zerstören.
Wenn alles gut geht, erholt sich die Person und wird gesund, behält jedoch ein Immungedächtnis und Antikörper. Manchmal erzeugt dieser ganze Prozess aber wie gesagt einen "Zytokinsturm", der den Körper mit entzündlichen Proteinen überlastet. Diese lassen schließlich das Immunsystem zusammenbrechen und führen zum Tod des Patienten.
Das Immunsystem altert auch, wodurch ältere Menschen häufiger an Komplikationen leiden oder an Covid-19 sterben. Eine der wichtigsten unbeantworteten Fragen bei dieser Pandemie ist, wie lange die erworbene Immunität nach einer Infektion anhält. Bisher wurde beobachtet, dass es bis mindestens 39 Tage nach Auftreten der ersten Symptome Antikörper gibt. Derzeit laufen Studien, um festzustellen, ob diese Wirkstoffe länger vorhanden sind und ob sie das Virus Monate nach der ersten Infektion noch neutralisieren können. Ähnliches passiert mit Lymphozyten. Die vollständige Immunantwort beinhaltet die Produktion von Gedächtnislymphozyten, die die Infektion nach langer Zeit wieder erkennen und eine Immunantwort neu starten können, die das Virus in sehr kurzer Zeit abtötet. Derzeit gibt es in Spanien und anderen Ländern Studien zur mittelfristigen Menge und Wirksamkeit von Lymphozyten. In diesem Sinne wurde beobachtet, dass einige Patienten eine korrekte angeborene Immunabwehr aufweisen, ihre Lymphozyten jedoch stark geschwächt sind, was zu schwerwiegenden Komplikationen und sogar zum Tod führen kann. Eingehende Untersuchungen von Antikörpern und Immunzellen sind entscheidend für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs. Wenn die Immunantwort unvollständig oder kurzlebig wäre, wäre es schwieriger, im Laufe der Zeit eine wirksame Immunisierung zu entwickeln, was zur Beendigung dieser Pandemie wesentlich ist."
