Immunologen der McMaster University haben einen bisher unbekannten Mechanismus entdeckt, der wie ein Spinnennetz wirkt und Krankheitserreger wie Influenza oder SARS-CoV-2, das für COVID-19 verantwortliche Virus, einfängt und abtötet.
Die Forscher haben herausgefunden, dass Neutrophile, die am häufigsten vorkommenden weißen Blutkörperchen im menschlichen Körper, explodieren, wenn sie sich an solche mit Antikörpern beschichteten Krankheitserreger binden und DNA außerhalb der Zelle freisetzen, wodurch ein klebriges Gewirr entsteht, das als Falle fungiert.
Die Ergebnisse, online veröffentlicht in der Proceedings of the National Academy of Science, sind von Bedeutung, weil wenig darüber bekannt ist, wie Antikörper Viren in den Atemwegen neutralisieren.
Die Entdeckung hat Auswirkungen auf das Design und die Verabreichung von Impfstoffen, einschließlich Aerosol- und Nasenspraytechnologien, die dem Körper helfen könnten, Infektionen abzuwehren, bevor sie sich durchsetzen können.
„Impfstoffe können diese Antikörper produzieren, die in unserer Lunge vorhanden sind, die die erste Art von Antikörpern sind, die Viren wie Grippe oder COVID-19 erkennen, die unsere Lunge und Atemwege infizieren“, sagt der Hauptautor der Studie, Matthew Miller, außerordentlicher Professor am Michael G. DeGroote Institute for Infectious Disease Research von McMaster und Kanadas Global Nexus for Pandemics and Biological Threats. "Mechanismen, die die Infektion an der Stelle stoppen können, an der sie in unseren Körper gelangt, können die Ausbreitung und schwerwiegende Komplikationen verhindern."
Im Vergleich dazu wurden injizierbare Impfstoffe entwickelt, um die Antikörper im Blut zu stärken, aber diese Antikörper sind an den Stellen, an denen die Infektion beginnt, nicht so weit verbreitet.
„Wir sollten sorgfältig über COVID-19-Impfstoffe der nächsten Generation nachdenken, die in die Atemwege verabreicht werden könnten, um Antikörper zu stimulieren. Wir haben derzeit nicht viele Kandidaten, die sich darauf konzentrieren, die Schleimhautreaktion zu erhöhen“, sagt Hannah Stacey, eine Doktorandin im Miller Lab und Hauptautorin der Studie, die kürzlich ein großes nationales Stipendium der Canadian Society for Virology gewonnen hat für ihre Arbeit zu COVID-19.
„Wenn Sie viele dieser Antikörper wollen, die im Blut wirklich reichlich vorhanden sind, dann sind Injektionen am sinnvollsten, aber wenn Sie Antikörper wollen, die in den Atemwegen reichlich vorhanden sind, dann ist ein Spray oder ein Aerosol sinnvoll“, sagt sie.
Forscher warnen davor, dass der Spinnennetz-Mechanismus des Körpers zwar das Potenzial hat, sehr nützlich zu sein, aber auch Schaden anrichten kann, einschließlich Entzündungen und weiterer Krankheiten, wenn die Netzbildung unkontrollierbar ist.
Sie weisen auf die frühen Wellen der Pandemie vor den Impfungen hin, als diese NETs oder extrazellulären Neutrophilenfallen in der Lunge einiger Patienten gefunden wurden und ihre Atmung erschwerten.
„Eine Immunantwort, die Sie schützen soll, kann Ihnen am Ende schaden, wenn sie nicht richtig kontrolliert wird“, sagt Miller. „Es ist wichtig, das Gleichgewicht des Immunsystems zu verstehen. Wenn Sie viele dieser Antikörper haben, bevor Sie sich infizieren, werden sie Sie wahrscheinlich schützen, aber wenn die Infektion selbst viele dieser Antikörper stimuliert, kann dies schädlich sein.“
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