Basic principles of replication and immunology of SARS-CoV-2

Abstract

Coronaviren sind eine in Wirbeltieren beheimatete, genetisch hochvariable Virusfamilie, der es mehrfach gelungen ist, durch Überwindung der Artenbarriere den Menschen zu infizieren. Das Ende 2019 zuerst in China aufgetretene „Severe Acute Respiratory Syndrome-Coronavirus-2“ (SARS-CoV-2) zeichnet sich durch hohe Infektiosität und Pathogenität gegenüber verwandten Vorläufern aus. Da die Virushülle und andere Virusbestandteile vom Immunsystem als fremd erkannt werden, kann dies zu einer ersten Symptomatik führen, die über die im respiratorischen Epithel sehr effizient arbeitende Immunabwehr induziert wird. Im Rahmen schwerer Verläufe kann es zu einem systemisch ausgeprägten proinflammatorischen Zytokinsturm und nachfolgenden Veränderungen des Gerinnungs- und Komplementsystems kommen. Virusspezifische Antikörper, deren langfristige Expression über die Ausbildung von B‑Memory-Zellklonen gesichert wird, generieren eine spezifische Immunantwort, die auch im Blut nachweisbar ist (Serokonversion). Ebenso bilden sich spezifisch wirksame zytotoxische CD8+-T-Zell-Populationen aus, die Viruspeptide als pathogenspezifische Muster in Verbindung mit MHC-Präsentation auf der Zelloberfläche virusbefallener Zellen erkennen und diese Zellen abtöten. Unklar ist zum jetzigen Zeitpunkt noch, wie regelhaft, robust und dauerhaft dieser Immunstatus aufgebaut wird. Die Erfahrungen mit anderen Coronavirus-Infektionen (SARS und MERS) deuten darauf hin, dass die Immunität mehrere Jahre anhalten könnte. Aufgrund von Tierversuchen, bereits erhobenen Daten zu anderen Coronavirustypen sowie Plausibilitätsannahmen kann davon ausgegangen werden, dass serokonvertierte Patienten eine zeitlich begrenzte Immunität und ein nur sehr geringes Reinfektionsrisiko haben. Das Wissen um die molekularen Mechanismen von Viruszyklus und Immunität stellt eine wichtige Voraussetzung bei der Entwicklung von Impfstrategien und der Wirkstoffentwicklung dar.