Luka Cicin-Sain: „Die Immunreaktion wird träge im Alter“

In der Coronavirus-Pandemie sind besonders ältere Personen durch schwere Verläufe von COVID-19 gefährdet. Aber auch andere Infektionskrankheiten treffen sie stärker als Jüngere. Anlässlich des Tags der älteren Menschen am 1. Oktober spricht Prof. Luka Cicin-Sain, Leiter der Abteilung „Virale Immunologie“, über die Alterung des Immunsystems.

Wie die meisten Organe des Körpers altert auch das Immunsystem. Wie verändert sich dadurch die Fähigkeit des Immunsystems, Infektionen abzuwehren und auf Impfungen zu reagieren?
Unser Körper erneuert sich kontinuierlich durch die Aktivität von Stammzellen. Diese sorgen für einen Nachschub an neuen Zellen in sämtlichen Organsystemen. Stammzellen vermehren sich ständig, die Tochterzellen reifen und werden beispielsweise zu Blutzellen, Knochenzellen und Hautzellen. Allerdings sinkt im Laufe der Jahrzehnte die Anzahl an Stammzellen in unserem Körper und die Fähigkeit, sich zu erneuern, lässt nach: Wir werden alt. Somit ist Altern wesentlich durch den Verlust von Stammzellen bestimmt. Das betrifft insbesondere das Immunsystem, wo die weißen Blutzellen ständig erneuert werden.

Die Lymphozyten gehören zu den weißen Blutzellen und sie sind Träger der adaptiven Immunantwort. In unserem Körper befindet sich eine enorme Vielfalt an Lymphozyten, die Millionen verschiedene Moleküle von Infektionserregern, die sogenannten Antigene, erkennen können. Durch Stammzellen erneuern sich die Lymphozyten immer wieder. Im Alter lässt diese Funktion jedoch nach und unser Immunsystem erkennt immer weniger Antigene. Dies bedeutet, dass eine Immunreaktion im Alter träge wird – sowohl gegen Impfstoffe als auch gegen Infektionen.

Ältere Personen haben in ihrem Leben schon zahlreiche Infektionen durchlebt und ein Immungedächtnis gegen viele Erreger aufgebaut. Warum sind sie oft trotzdem schwerer von Infektionskrankheiten betroffen? Ist die Fähigkeit, neue Erreger zu erkennen und abzuwehren, irgendwann „aufgebraucht“?
Das Immungedächtnis gegen Erreger, denen ältere Personen in der Jugend begegnet sind, kann durchaus auch im Alter erhalten bleiben. Es ist eher die Fähigkeit betroffen, neue Erreger und Antigene zu erkennen. Die Erkennung von neuen Erregern steht aber nicht im Wettbewerb mit dem Gedächtnis. Es handelt sich hier um zwei Funktionen, die von zwei verschiedenen Zellgruppen geleistet wird: Die naiven Zellen sind für die Erkennung von neuen Erregern zuständig und die Gedächtniszellen erkennen die alten Erreger wieder. Das Problem ist eher, dass zu wenige neue naive Zellen entstehen und nicht, dass das bereits erworbene Immungedächtnis ihnen den Platz wegnimmt.

Für ältere Personen, die ja teils schon Anfang des Jahres zwei Mal gegen SARS-CoV-2 geimpft wurden, wird nun eine dritte Impfung diskutiert, um den nachlassenden Schutz wieder zu verbessern. Warum „vergisst“ ihr Immungedächtnis den Schutz durch Impfungen schneller?
Das Immungedächtnis lässt in allen Altersgruppen mit der Zeit nach. Am Anfang schneller, später langsamer. Es ist noch immer nicht klar, ob das Immungedächtnis unbedingt eine Auffrischung bereits nach sechs Monaten braucht. Die älteren Gruppen haben einen Nachteil, weil der Spitzenwert der Immunreaktion, von dem sie absinken, niedriger ist. Somit erreicht die abnehmende Immunität bei Senior:innen schneller den Schwellenwert, bei dem das Immungedächtnis für einen guten Immunschutz nicht mehr ausreicht.

Läuft die Immunalterung bei allen Personen ähnlich ab oder wird sie durch äußere Faktoren beeinflusst? Beeinflussen vorangegangene Infektionen die Immunalterung?
Die Alterung ist ein sehr heterogener Prozess. Die Immunität bei Senior:innen weist sehr ausgeprägte Unterschiede auf, auf jeden Fall ausgeprägter als bei jungen Menschen einer Altersgruppe. Die Gründe für diese Unterschiede sind noch nicht aufgeklärt. Das ist Thema von vielen Studien, um den Alterungsprozess besser zu verstehen und Faktoren zu erkennen, die ihn verlangsamen können. Es ist klar, dass molekularer Stress und oxidative Prozesse eine erhebliche Rolle in Alterungsprozessen spielen, weil sie zu DNA-Schäden führen, welche dann die Funktion von Stammzellen beeinflussen. Jedoch ist es weniger klar, ob und welche Infektionen die Immunalterung beschleunigen.

Mein Labor hat die Rolle von latenten Herpesviren als Faktor der Immunalterung untersucht. Dabei sind wir zum Fazit gekommen, dass die Änderungen im Immunsystem, die auf latente Infektionen zurückzuführen sind, eher das Immungedächtnis beeinflussen als die naiven Immunzellen, deren Funktion ja im Alter verringert ist. Somit ist das ein Effekt, der sich von normalen Alterungsprozessen grundlegend unterscheidet. Ob andere Infektionen –  einzeln oder in ihrer Gesamtheit – Auswirkungen auf die Alterungsprozesse haben, ist nicht ausgeschlossen, aber auch nicht klar belegt.

Können wir aus diesem Wissen Strategien ableiten, um ältere Personen besser vor Infektionskrankheiten zu schützen?
Impfstoffe sind und bleiben unsere beste Waffe gegen Infektionen. Die Impfstoffe gegen COVID-19 haben eine unerwartet gute Immunantwort und Immunschutz bei Senior:innen ermöglicht. Ältere Personen haben meist auch wesentlich weniger Nebenwirkungen als jüngere Impfempfänger:innen. Dies war insbesondere der Fall bei den mRNA-basierten Impfstoffen. Es ist sehr plausibel, dass eine starke Anregung des Immunsystems den Mangel an naiven Zellen überwinden kann und somit auch im Alter den Aufbau von starken Immunantworten und eines Immungedächtnisses ermöglicht. Diese Strategie könnte somit auch bei der Entwicklung von anderen Impfstoffen für erwachsene und ältere Impfempfänger:innen angewendet werden.

Interview: Charlotte Wermser

Weitere Informationen:

Link zur Aktionsseite der Vereinten Nationen (UN) (engl.)

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