Schwere Symptome führen zu hohen Titern von SARS-CoV-2-Antikörpern

Die anhaltende Pandemie der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19), die durch das neuartige Coronavirus verursacht wird, nämlich das schwere akute respiratorische Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2), hat das globale Gesundheitssystem und die Wirtschaft drastisch beeinträchtigt. SARS-CoV-2 verursacht eine asymptomatische bis schwere Infektion, die manchmal zum Tod führt. Wissenschaftler beobachteten, dass die aktive Replikation des Virus in den frühen Stadien der Infektion stattfindet, während das Immunsystem des Wirts in der späteren Phase der Infektion kritisch funktioniert. Aus diesem Grund haben die Forscher die Strategie entwickelt, antivirale Wirkstoffe einzusetzen, um SARS-CoV-2 in seinem frühen Stadium der Infektion zu bekämpfen.

Studien: Zusammenhang zwischen SARS-CoV-2-Antikörpertiter und dem Schweregrad von COVID-19. Bildquelle: peterschreiber.media//Shutterstock

Hintergrund

Mehrere Studien haben die Immunantwort des Wirts zusammen mit dem Fortschreiten der COVID-19-Krankheit bewertet. Diese Studien haben festgestellt, dass, obwohl das Immunsystem eine lebenswichtige Rolle beim Schutz eines Individuums vor der Krankheit spielt, überwältigende Immunantworten, z. B. ein Zytokinsturm, den Wirt negativ beeinflussen.

Wissenschaftler gaben an, dass die Rolle von Antikörper-basierten Immunantworten bei der COVID-19-Krankheit nicht gut verstanden wird. Frühere Studien haben schwer infizierte Personen mit COVID-19 mit hohen Konzentrationen von SARS-CoV-2-Antikörpern in Verbindung gebracht. Es ist jedoch nicht gut verstanden, ob hohe Titer von SARS-CoV-2-Antikörpern den klinischen Ausgang der Krankheit verschlimmern oder wenn eine schwere Krankheit zur Produktion einer hohen Konzentration von Antikörpern führt.

Eine neue Studie

Um die oben erwähnte Forschungslücke zu schließen, haben sich Wissenschaftler darauf konzentriert, die Ursache-Wirkungs-Beziehung zwischen SARS-CoV-2-Antikörpertitern und der Schwere der COVID-19-Erkrankung zu bestimmen. Die Studie erscheint im Zeitschrift für Mikrobiologie, Immunologie und Infektion.

In dieser Studie rekrutierten die Forscher zwischen Februar 2020 und August 2020 hospitalisierte COVID-19-Patienten. Sie maßen neutralisierende Antikörper (NAb) und Anti-Rezeptor-Bindungsdomäne (RBD)-Antikörper aus Blutproben der Teilnehmer. Die Wissenschaftler schätzten außerdem die Werte der Röntgenaufnahme des Brustkorbs (CXR), um die Schwere der Krankheit zu bestimmen.

Wichtige Erkenntnisse

Die Studie berichtete von einem hohen Antikörpertiter bei älteren Patienten mit COVID-19. Diese Patienten litten an einer Lungenentzündung und benötigten Sauerstoffunterstützung. Die Wissenschaftler verglichen die Spitzenzeit der COVID-19-Antikörperspiegel und der CXR-Scores und stellten fest, dass die CXR-Scores signifikant früher maximiert wurden als die NAb- und Anti-RBD-Antikörpertiter. Da eine direkte Korrelation zwischen dem höchsten CXR-Score und dem höchsten Spiegel an SARS-CoV-2-spezifischen Antikörpern gefunden wurde, kamen die Autoren zu dem Schluss, dass die Produktion hoher Antikörpertiter auf schwerwiegende klinische Ergebnisse zurückzuführen ist.

Wenn ein Pathogen (z. B. ein Virus) in einen menschlichen Körper eindringt, schützt typischerweise das angeborene und adaptive Immunsystem vor dem Virus. Mehrere Studien haben gezeigt, dass das zelluläre Immunsystem an der Beseitigung von Krankheitserregern aus dem Körper beteiligt ist, während die humorale Immunität in erster Linie vor neuen Infektionen schützt.

Da frühere Studien eine hohe Produktion von SARS-CoV-2-Antikörpern mit der Manifestation einer schweren Krankheit oder Mortalität in Verbindung gebracht haben, hat dies zu der Annahme geführt, dass eine überwältigende Produktion von SARS-CoV-2-Antikörpern das Fortschreiten der Krankheit durch Antikörper-abhängige Verstärkung (ADE) fördert ). Ähnliche Beobachtungen wurden für das Dengue-Virus gemacht. Interessanterweise zeigten Studien zur Bewertung der Wirksamkeit der Rekonvaleszenz-Plasmatherapie bei COVID-19-Patienten keine Nebenwirkungen, wenn die Patienten mit einem hohen Titer von SARS-CoV-2-Antikörpern behandelt wurden. Darüber hinaus zeigten mit dem COVID-19-Impfstoff immunisierte Tiere keine Anzeichen von ADE. Diese Ergebnisse beweisen, dass ADE nicht die mögliche Ursache für das Fortschreiten der COVID-19-Krankheit ist.

Wissenschaftler glauben, dass eine unkontrollierte Replikation des Virus und hyperinflammatorische Zustände der Grund für die Produktion hoher Spiegel von SARS-CoV-2-Antikörpern bei schwer infizierten COVID-19-Patienten sein könnten. In dieser Studie spekulierten Wissenschaftler, dass hohe Konzentrationen von NAb und Anti-RBD-Antikörpern aufgrund einer hohen Viruslast, fehlregulierter Immunantworten und unkontrollierter Virusreplikation bei schwer infizierten Patienten hervorgerufen wurden.

Die Studie berichtete, dass ältere Patienten im Vergleich zu jüngeren Patienten einen höheren Spiegel an SARS-CoV-2-Antikörpern aufwiesen. Dieses Ergebnis impliziert, dass ältere Patienten aufgrund der Produktion hoher Titer von SARS-CoV-2-Antikörpern anfälliger für schwere Infektionen sind. Obwohl die Forscher die Veränderungen in proinflammatorischen Zytokinen untersuchten, wurden die Ergebnisse nur für fünfzehn Patienten erzielt. Aus diesem Grund konnten sie keine belastbaren Schlussfolgerungen hinsichtlich des Zusammenhangs zwischen proinflammatorischen Zytokinen, T- und B-Zell-Immunität und der Schwere der COVID-19-Erkrankung ziehen. Zukünftige Forschung sollte eine größere Stichprobengröße verwenden, um festzustellen, ob diese Beziehungen bestehen.

Fazit

Die Autoren hoben einige der Einschränkungen der Studie hervor, zu denen die relativ kleine Studienkohorte mit Teilnehmern aus einem einzigen Krankenhaus gehört. Sie haben die Neutralisierungsfähigkeit des SARS-CoV-2-Antikörpers nicht gemessen und konnten daher nicht bestätigen, ob eine hohe Nab-Konzentration eine signifikantere Wirkung auf die Neutralisierung des SARS-CoV-2-Virus hat. In dieser Studie waren hohe Titer von SARS-CoV-2-Antikörpern stark mit einer schweren COVID-19-Manifestation verbunden. Das Verständnis der zugrunde liegenden Mechanismen hinter einer solchen Assoziation wäre ein entscheidender Schritt zur Entwicklung neuartiger Impfstoffe und Therapeutika zur Vorbeugung, Heilung und Behandlung von SARS-CoV-2-Infektionen.

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