DMZ – WISSENSCHAFT ¦ Sarah Koller ¦
Studie zeigt: Spontane, persistente, T-Zell-abhängige IFN-γ-Freisetzung bei Patienten mit Long Covid
Nach einer akuten Infektion mit dem schweren akuten respiratorischen Syndrom-Coronavirus-2 (SARS-CoV-2) erleben einige Patienten persistente Symptome über 12 Wochen hinaus, was als Long Covid bezeichnet wird. Ein Verständnis der Mechanismen, die diese debilitierende Krankheit verursachen, und die Identifizierung von Biomarkern für diagnostische, therapeutische und Überwachungszwecke sind dringend erforderlich. Mithilfe hochsensitiver FluoroSpot-Tests wurden persistente hohe Spiegel von Interferon-γ (IFN-γ) aus peripheren Blutmononuklearzellen (PBMCs) von Patienten mit Long Covid nachgewiesen.
Diese IFN-γ-Freisetzung wurde ohne ex vivo Peptidstimulation beobachtet und bleibt bei Patienten mit Long Covid persistierend erhöht im Vergleich zur Rückbildung bei Patienten, die sich von akuter SARS-CoV-2-Infektion erholen.
Die IFN-γ-Freisetzung war CD8+ T-Zell-vermittelt und abhängig von der Antigenpräsentation durch CD14+ Zellen. Längsschnittliche Nachuntersuchungen unserer Studienkohorte zeigten, dass eine Verbesserung und Auflösung der Symptome mit einem Rückgang der IFN-γ-Produktion auf Baselinewerte korrelierte.
Die Studie hebt einen potenziellen Mechanismus von Long Covid hervor und ermöglicht die Suche nach Biomarkern und Therapeutika bei Patienten mit Long Covid.
Eine beträchtliche Anzahl von Menschen, die mit dem schweren akuten respiratorischen Syndrom-Coronavirus-2 (SARS-CoV-2) infiziert sind, zeigt anhaltende, belastende Symptome und/oder das Auftreten neuer Symptome nach COVID-19.
Diese sind schwer in spezifische Endotypen zu unterteilen und werden im Allgemeinen als Post-COVID-Syndrom, postakute Folgen von SARS-CoV-2 (PASC) oder Long Covid gruppiert.
Es besteht kein Konsens zur Diagnose von Long Covid, und die Ursachen von Long Covid bleiben unklar, was zu einem Mangel an zugelassenen pharmakologischen therapeutischen Interventionen für diesen beeinträchtigenden Zustand führt. Long Covid zeigt eine Vielzahl von rezidivierenden und remittierenden Symptomen und eine multisystemische Organeinbindung mit Prävalenzraten von 0,2 bis 33%. Es ist wahrscheinlich, dass einige Unterschiede zwischen Studien auf Unterschiede in den diagnostischen Kriterien und der Definition von Long Covid zurückzuführen sind.
Die Pathogenese dieser heterogenen Krankheit ist unklar, ebenso wie das Fehlen diagnostischer Biomarker und Behandlungen. Zusätzlich zu dem diagnostischen Dilemma gibt es zunehmende Hinweise darauf, dass Long Covid nicht mit der Schwere der vorangegangenen akuten Erkrankung korreliert, da es auch Patienten betrifft, die asymptomatisch und/oder milde SARS-CoV-2-Infektionen hatten. Obwohl einige Patienten ohne therapeutische Interventionen besser werden, haben viele nicht verbesserte und/oder rezidivierende und sich verschlechternde Symptome. Berichte von einigen Patienten mit Long Covid legen nahe, dass eine Impfung ihre Symptome verbessert oder lindert; jedoch bleibt die pathophysiologische Grundlage für diese Befunde unbekannt.
Angesichts des dringenden klinischen Bedarfs, die pathophysiologische Grundlage von Long Covid zu bestimmen und die relevanten Biomarker zur Diagnose zu ermitteln und zur objektiven Krankheitsüberwachung beizutragen, untersuchten die Wissenschaftlerinnen udn Wissenschaftler die Zytokinsekretion von peripheren Blutmononuklearzellen (PBMCs).
Diese PBMCs stammten entweder aus einer Kohorte von undifferenzierten Patienten mit der Diagnose Long Covid (definiert durch klinische Symptome), Kontrollen von nie infizierten Individuen oder aus einer längsschnittlichen Nachuntersuchung von akut infizierten Personen, die kein Long Covid entwickelt hatten. Darüber hinaus wurden zur besseren Verständigung des Krankheitsverlaufs und der immunologischen Parameter eine Immunphänotypisierung in Kombination mit intrazellulärer Zytokinfärbung von Spender-PBMCs durchgeführt.
Damit wird gezeigt, dass eine SARS-CoV-2-Infektion eine starke Zunahme der Interferon-γ-(IFN-γ)-Freisetzung durch Cluster von Differenzierung 8-positiven (CD8+) T-Zellen sowie kleinere Anstiege anderer proinflammatorischer Zytokine induziert, die keine ex vivo Peptidstimulation erfordern.
Dieser Zustand hält mehrere Monate nach einer akuten SARS-CoV-2-Infektion an, kehrt dann jedoch bei gesunden Personen auf den Ausgangswert zurück. Im Gegensatz dazu bleibt die spontane Freisetzung von IFN-γ aus PBMCs von Patienten mit Long Covid hoch. Die Genesung von Long Covid-Symptomen ist mit einer Rückkehr der IFN-γ-Spiegel auf den Ausgangswert verbunden, was auf eine Korrelation zwischen IFN-γ-Spiegeln und Long Covid-Symptomen hinweist. Wir bestimmen auch, dass diese IFN-γ-Produktion durch CD8+ T-Zellen eine Antigenpräsentation durch CD14+ Monozyten und den Kontakt mit dem Haupthistokompatibilitätskomplex (MHC) der Klasse I erfordert.
Zusammen wurden IFN-γ-Freisetzung als potenziellen Biomarker bei einigen Patienten mit Long Covid und heben einen immunologischen Mechanismus hervorgehoben, der dieser beeinträchtigenden Krankheit zugrunde liegt, was den Weg für die Entwicklung dringend benötigter Therapien ebnen könnte.
Eine Infektion mit SARS-CoV-2 löst spontane und anhaltende IFN-γ-Produktion bei einer Untergruppe von Patienten mit Long Covid aus. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben kürzlich einen hochsensitiven T-Zell-FluoroSpot-Test gemeldet, der SARS-CoV-2-spezifische Interleukin-2 (IL-2)- und IFN-γ-Antworten bei Patienten mit Long Covid misst.
Die Freisetzung von Zytokinen nach Stimulation von PBMCs von Patienten mit Long Covid mit SARS-CoV-2-Antigenen ermöglichte es uns, die Häufigkeit von T-Zellen, die für sich überlappende Peptidpools von Spike (S)-, Nucleocapsid (N)- und Membran (M)-Proteinen spezifisch sind, zu bestimmen. Neben der Verwendung von in vitro Peptiden zur Stimulation der Zytokinfreisetzung von PBMCs haben wir auch spontane Zytokinfreisetzung ohne Stimulation mit SARS-CoV-2-Antigenen gemessen. Die Detektion von zytokinsezierenden Zellen aus nicht stimulierten PBMCs ist normalerweise sehr niedrig, aber ein signifikant höherer Anteil/Prozentsatz von Zellen, die IFN-γ produzieren, wurde in PBMCs von Patienten mit Long Covid im Vergleich zu ungeimpften vorpandemischen historischen Negativkontrollproben zwischen 2014 und 2019 eindeutig beobachtet.
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