Das mysteriöse Hideaway des Ebolavirus

Bereits im Mai 2020 haben wir uns mit dem Ebolavirus und dem Ebolavirus-Impfstoff Ervebo auseinandergesetzt. Damals war noch nicht ganz klar gewesen, ob eine Auffrischimpfung notwendig ist, um eine weitere Infektion mit dem Ebolavirus zu vermeiden. Eine erst kürzlich publizierte Studie wirft ein neues Licht auf die Frage nach der Notwendigkeit einer Auffrischimpfung.

Bereits im Mai 2020 haben wir uns mit dem Ebolavirus und dem Ebolavirus-Impfstoff Ervebo® auseinandergesetzt. Damals war noch nicht ganz klar gewesen, ob eine Auffrischimpfung notwendig ist, um eine weitere Infektion mit dem Ebolavirus zu vermeiden. Eine erst kürzlich - genauer gesagt am 27.1.2021 - publizierte Studie wirft ein neues Licht auf die Frage nach der Notwendigkeit einer Auffrischimpfung. Die Forschungsgruppe der Universität Liverpool in Großbritannien konnte beobachten, dass es bei den Überlebenden einer Ebolavirus-Infektion -nach einem längeren Zeitraum der Gesundheit- zu einem erneuten Antikörperanstieg gegen das Ebolavirus kam. Nun fragen wir uns, wie das möglich ist und in welchen Kompartimenten des menschlichen Körpers sich das Virus vor dem menschlichen Immunsystem verstecken könnte. Mehr dazu im heutigen Beitrag.

Von neutralisierenden Antikörpern und der für Verwirrung sorgenden Homonymie

Neutralisierende Antikörper entstehen nach Impfung oder nach einer durchgemachten Infektion gegen einen bestimmten Krankheitserreger. Sie besitzen eine wichtige immunologische Funktion innerhalb des menschlichen Organismus. Bei erneutem Kontakt mit diesem Krankheitserreger sorgen die neutralisierenden Antikörper dafür, dass es nicht zu einer Infektion kommt. Dies vollbringen sie durch eine Bindung von Oberflächenproteinen des Virus. Auf diese Weise können sie das Eindringen des Virus in die Wirtszelle entweder durch eine Hemmung der viralen Konformationssänderung oder den Bindungseigenschaften des Virus verhindern. Diese Art der Immunität durch neutralisierende Antikörper wird auch als sterilisierende Immunität bezeichnet. Aus aktuell gegebenem Anlass der Überflutung des Internets mit immunologischen Fehlinformationen, möchte ich nun kurz auf die Begrifflichkeit der sterilisierenden Immunität eingehen, damit es zu keinen Missverständnissen kommt. Der medizinische Begriff "steril" wird in der Mikrobiologie mit dem deutschen Begriff "keimfrei" gleichgesetzt. Der Begriff "steril" leitet sich von dem lateinischen Wort "sterilis" ab. Ins Deutsche übersetzt bedeutet dieses Wort "unfruchtbar" und hat leider dafür gesorgt, dass einige Menschen die sterilisierende Immunität als einen Angriff auf die Reproduktionsorgane des menschlichen Körpers verstanden haben. Wechseln wir nun kurz in die griechische Sprache und führen uns die Homonymie vor Augen. Die Homonymie bezeichnet in der strukturellen Linguistik, das Vorkommen von mehreren Bedeutungen für einen sprachlichen Ausdruck. In unserem Fall das Wort "steril". Der Begriff sterilisierend bezieht sich in der Mikrobiologie nicht auf die Reproduktionsorgane des menschlichen Organismus, sondern auf die Fähigkeit der neutralisierenden Antikörper. Als sterilisierende oder auch sterile Immunität wird folgendes Phänomen bezeichnet: Nach einer Infektion oder einer prophylaktischen Impfung gegen einen bestimmten Krankheitserreger produziert der menschliche Organismus pathogenspezifische Antikörper. Diese besagten Antikörper werden auch als neutralisierende Antikörper bezeichnet, da sie bei erneutem Pathogenkontakt den Krankheitserreger neutralisieren können, bevor es zu einer Infektion kommen kann. Kommen wir nun zurück zu der wissenschaftlichen Studie der Forschungsgruppe aus Liverpool.1

Von Pseudotyp-Partikeln und immunprivilegierten Organen

Die Forschungsgruppe hat u.a. mit einem robusten in vitro Ebolavirus (EBOV) Pseudovirus Neutralization Assay die Antikörperantworten gesunder überlebender Patientinnen und Patienten nach dem Ebolavirus-Ausbruch von 2013-2016 in Sierra Leone untersucht. Das Pseudovirus Neutralization Assay wird in der Immunologie zur Messung der viralen Infektionsrate genutzt. Durch dieses Assay kann eine Aussage über die Effektivität von neutralisierenden Antikörpern nach erfolgter Infektion oder Impfung erfolgen. Die in diesem Assay verwendeten Pseudotyp-Partikel sind chimäre "Viren". Sie setzen sich aus den Bestandteilen zweier verschiedener Viren zusammen und sind nicht reproduktionsfähig. Durch die Integration des Luciferase-Gens in dieses pseudotypisierte Virus kann eine Infektion der Wirtszelle mit diesem Pseudotyp-Partikel durch die Messung der Lichtemission sichtbar gemacht werden. Neutralisierende Antikörper verhindern den Eintritt des Krankheitserregers in die Wirtszelle. Bei Wirksamkeit der Immunisierung geht dieser Prozess folglich mit einer Reduktion der Lichtemission einher. Durch Verwendung dieses Assays konnte die Forschungsgruppe aus Liverpool zu einem interessanten Ergebnis kommen. In dem ersten Jahr nach Ebolavirus-Infektion konnte bei vielen Überlebenden ein erneuter Anstieg der Antikörperantwort gegen das Ebolavirus nach rund 200 Tagen gemessen werden. Die Patientinnen und Patienten selbst waren asymptomatisch gewesen und auch in ihrem Plasma war das Ebolavirus nicht nachweisbar gewesen. Das Virus könnte sich also ein Versteck im menschlichen Körper gesucht haben, um sich vor einer vollständigen Eliminierung durch das Immunsystem zu schützen. Welche Orte im menschlichen Organismus eignen sich denn am besten als ein solches Versteck? Die immunprivilegierten natürlich. Hierzu zählen die Augen, das zentrale Nervensystem, die Nebenniere, die Leber, die Schilddrüse, die Ovarien und die Hoden. Was man dazu sagen muss, ist jedoch, dass eine Reexposition der Patientinnen und Patienten gegenüber dem Ebolavirus ja nicht zu 100% ausgeschlossen werden kann. Das immunologische Versteckspiel des Ebolavirus stellt damit nur eine sehr wahrscheinliche Möglichkeit dar, die Ergebnisse der Forschungsgruppe aus Liverpool zu erklären. Im kommenden Beitrag gehen wir dann detailliert auf die Inhalte dieser Studie ein.1,2

Referenzen:
1. Adaken C. et al. (2021). Ebola virus antibody decay–stimulation in a high proportion of survivors. Nature (2021). 
2. Joachim S. et al. (2014). Die Immunologie des Auges. Serie „Das kleine 1 x1 der Immunologie“ – Teil 17. Allergo Journal; Ausgabe 5/2014.

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