SARS-CoV-2: Echtzeitaufnahmen zeigen unerwartet schnelle Immunreaktion in der Lunge

Mithilfe innovativer Intravitalmikroskopie gelang es Forschenden erstmals, frühe Immunreaktionen live in der lebenden Lunge der Maus zu beobachten. Dabei zeigte sich, dass spezielle T-Zellen bereits innerhalb weniger Stunden nach Kontakt mit Bestandteilen des Corona-Virus SARS-CoV-2 aktiviert werden, in die Lunge einwandern und sich dort ansammeln. Die Ergebnisse deuten auf einen bislang unbekannten Mechanismus hin, der die angeborene und die erworbene Immunabwehr bereits zu Beginn einer Virusinfektion miteinander verknüpft.

Lange galt die Aktivierung von T-Zellen als vergleichsweise späte Reaktion des Immunsystems auf Virusinfektionen. Während das angeborene Immunsystem unmittelbar auf Krankheitserreger reagiert, werden CD8-T-Zellen üblicherweise der adaptiven Immunabwehr zugerechnet, die erst nach einigen Tagen gezielt gegen infizierte Zellen vorgeht. Forschende des Forschungszentrums Borstel (FZB), Leibniz Lungenzentrum, und von Helmholtz Munich konnten nun zeigen, dass diese Zellen deutlich früher auf virale Bestandteile reagieren als bislang angenommen.

 

Intravitralmiskrokopie eröffnet Live-Einblick in die Lunge der Maus

Möglich wurde diese Entdeckung durch den Einsatz hochmoderner Intravitalmikroskopie. Diese Methode, die weltweit bislang nur an wenigen Standorten etabliert ist, erlaubt es, biologische Prozesse direkt im lebenden Organismus in Echtzeit zu beobachten. So konnten die Forschenden verfolgen, wie sich Immunzellen in den ersten Stunden nach Kontakt mit viralen Bestandteilen verhalten und zu welchen Reaktionen es dabei in der Lunge der Maus kommt.

Im Mittelpunkt der Studie stand das sogenannte E-Protein von SARS-CoV-2, ein Strukturprotein der Virushülle. Die Untersuchungen zeigten, dass CD8-T-Zellen bereits innerhalb von vier Stunden nach Kontakt mit diesem Protein aktiviert werden. Die Zellen wandern gezielt in die Lunge ein, verbleiben dort über längere Zeit und bilden lokale Zellansammlungen.

 

Verschränkung von angeborenem und erworbenes Immunsystem

Besonders überraschend war die Art der Aktivierung: Die Forschenden konnten zeigen, dass die schnelle Reaktion der CD8-T-Zellen nicht über die bislang bekannten Wege der erworbenen Immunabwehr ausgelöst wird. Stattdessen erkennt das angeborene Immunsystem das E-Protein über den Rezeptor TLR2 und löst Signale aus, die die T-Zellen innerhalb weniger Stunden aktivieren. Eine solche Aktivierung ist gut bekannt für Zellen des angeborenen Immunsystems.

Damit beschreiben die Forschenden einen bislang unbekannten Mechanismus, über den virale Strukturproteine eine schnelle, angeborene T-Zell-Antwort auslösen können. „Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass angeborenes und erworbenes Immunsystem bereits sehr früh Hand in Hand arbeiten, um die Virusabwehr zu koordinieren“, sagt Silke Meiners, Leiterin der Forschungsgruppe Immunologie und Zellbiologie am FZB. „Aus Studien mit COVID-19-Patientinnen und -Patienten wissen wir, dass eine frühe Aktivierung von T-Zellen häufig mit milderen Krankheitsverläufen verbunden ist. Ein besseres Verständnis dieser Mechanismen könnte daher langfristig neue Ansatzpunkte für therapeutische Strategien eröffnen.“

 

Veröffentlichung der Ergebnisse in renommiertem Fachmagazin

Die Ergebnisse wurden kürzlich im Fachmagazin European Respiratory Journal veröffentlicht. Die Arbeit entstand in Kooperation der Arbeitsgruppen von Silke Meiners (FZB, DZL-Standort ARCN) sowie Tobias Stöger und Markus Rehberg (Helmholtz Munich, CPC-M).

 

Quellen:

• Shaalan Y, Kuruppu N, Orinska Z, Li C, Koops F, Wasnick R-M, Noessner E, Stoeger T, Meiners S, Rehberg M (2026) SARS-CoV-2 (E)-protein induces rapid TLR2-mediated T cell activation in mouse lungs revealed by intravital lung microscopy. Eur Respir J: 2501064. Link zum Artikel
• Newsartikel des Forschungszentrums Borstel

/jbul, basierend auf dem Text des FZB

Zurück zu News