Rauchen hemmt die Antwort des Immunsystems auf Virusinfektionen und stellt einen Risikofaktor für Patienten mit COPD dar. Forscher konnten nun zeigen, an welchen drei Stellen die Aktivierung der Körperabwehr eingeschränkt wird.
Die chronisch obstruktive Lungenerkrankung (COPD) ist eine fortschreitende Erkrankung und verläuft in Schüben, den sogenannten Exazerbationen. Diese führen immer wieder zu einer Verschlechterung der Beschwerden. Die Schübe können durch verschiedene Ursachen ausgelöst werden; Viruserkrankungen zählen dabei zu den Hauptauslösern. Patienten mit einer COPD können dabei weniger gut mit einer Virusinfektion zurechtkommen, d. h. die schützende Immunantwort gegen das Virus ist geschwächt.
Wissenschaftler des Forschungszentrums Borstel, Leibniz Lungenzentrum konnten nun einen neuen Mechanismus aufdecken, der diese verminderte Virusabwehr bei COPD Patienten und Rauchern erklären könnte. Die Ergebnisse dieser Studie sind nun der Fachzeitschrift European Respiratory Journal erschienen.
Bei Virusinfektionen werden die Eiweißmoleküle des Virus durch spezielle Proteinkomplexe in denen vom Virus befallenen Lungenzellen in kleine Stückchen zerhäckselt. Diese Proteinkomplexe, die sogenannten Immunproteasomen, sind ein wichtiger Bestandteil des menschlichen Immunsystems und werden in den Virus-infizierten Zellen hochreguliert. Durch den Zerkleinerungsprozess entstehen kleine Peptide, die dann als Antigene auf der Zelloberfläche von sogenannten MHC Klasse I Molekülen dem Immunsystem präsentiert werden. Die Präsentation von Virus-Eiweißstückchen auf der Zelloberfläche aktiviert weiße Blutkörperchen. Auf diese Weise wird dem Immunsystem mitgeteilt, dass eine Zelle von einem Virus befallen ist.
Sogenannte (CD8+) T-Zellen zerstören dann die virusinfizierten Zellen und dämmen dadurch die Infektion ein. „Bis die T-Zellen vollständig aktiviert sind und ein Infekt effektiv bekämpft werden kann, dauert es meist 2 bis 3 Tage,“ so Prof. Silke Meiners, Leiterin der Forschungsgruppe „Immunologie und Zellbiologie“ am Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum.
„Dies ist ein absolut kritischer Schritt bei jeder Virusinfektion. Wir konnten nun zeigen, dass Rauchen einen hemmenden Effekt auf diese Form der T-Zellaktivierung hat. Dies könnte die schlechte Immunantwort von Patienten und Patientinnen mit COPD auf Virusinfekte erklären, die zu einer Verschlimmerung der Erkrankung - einer Exazerbation - führen kann.“
Das Forscherteam konnte zeigen, dass Zigarettenrauch nicht nur an einer, sondern insgesamt drei Stellen das menschlichen Immunsystems angreifen und auf diese Weise zu einer verminderten Immunantwort führen kann:
„Diesen Mechanismen konnten wir nicht nur in Laborversuchen aufzeigen, sondern wir beobachteten auch, dass Blutproben von schwerkranken COPD Patienten eine verminderte Anzahl von CD8 T-Zellen gegen das Influenza A Virus aufweisen. Dies deutet auf Probleme in der antiviralen T-Zellantwort bei einer Grippe-Infektion hin, die zu einer Verschlechterung der COPD beitragen könnte,“ erläutert Prof. Silke Meiners.
Diese Ergebnisse legen nahe, dass Patienten von einer akuten Aktivierung der gegen Viren-gerichteten Schutzantwort profitieren könnten, wie sie derzeit für COVID-19 Patienten getestet wird.
Dieser Artikel beruht auf einer Pressemitteilung des Forschungszentrums Borstel am Leibniz Lungenzentrum. Die Originalpublikation haben wir euch hier und im Text verlinkt.
Bildquelle: Irina Iriser, unsplash
