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Atemwegsviren wie das Influenzavirus (Grippe), SARS-CoV-2 (das COVID verursacht) und das Respiratory Syncytial Virus (RSV) können uns krank machen, indem sie unsere Atemwege, einschließlich der Nase, der oberen Atemwege und der Lunge, infizieren.

Sie werden durch Atemtröpfchen beim Husten, Niesen oder Sprechen von Mensch zu Mensch übertragen und können in schweren Fällen zum Tod führen.

Doch was passiert in unserem Körper, wenn wir diesen Viren zum ersten Mal begegnen? Unser Immunsystem nutzt eine Reihe von Strategien, um Virusinfektionen abzuwehren. Schauen wir uns an, wie es das macht.

Erste Verteidigungslinie

Wenn wir auf Atemwegsviren stoßen, werden die erste Verteidigungslinie sind die physikalischen und chemischen Barrieren in unserer Nase, den oberen Atemwegen und der Lunge. Barrieren wie die Schleimhaut und haarähnliche Strukturen auf der Zelloberfläche arbeiten zusammen, um Viren einzufangen und zu entfernen, bevor sie tiefer in unser Atmungssystem gelangen können.

Zu unserer Abwehr gehören auch unsere Verhaltensweisen wie Husten oder Niesen. Wenn wir uns die Nase putzen, werden Schleim, Viren und andere Krankheitserreger, die sich darin festsetzen, ausgestoßen.

Aber manchmal gelingt es Viren, diese anfänglichen Barrieren zu umgehen und in unsere Atemwege einzudringen. Dadurch werden die Zellen unseres angeborenen Immunsystems aktiviert.

Streife nach potenziellen Eindringlingen

Während sich unser erworbenes Immunsystem im Laufe der Zeit entwickelt, ist unser angeborenes Immunsystem bereits bei der Geburt vorhanden. Es erzeugt eine „unspezifische“ Immunität, indem es erkennt, was fremd ist. Die Zellen der angeborenen Immunität fungieren wie ein Patrouillensystem und suchen nach Eindringlingen. Diese angeborenen Zellen patrouillieren fast jeden Teil unseres Körpers, von unserer Haut bis zu unserer Nase, Lunge und sogar inneren Organen.

Unser Atmungssystem verfügt über verschiedene Arten angeborener Zellen wie Makrophagen, Neutrophile und natürliche Killerzellen, die in unserem Körper auf der Suche nach Eindringlingen patrouillieren. Erkennen sie etwas Fremdes, in diesem Fall einen Virus, leiten sie eine Angriffsreaktion ein.

Jeder Zelltyp spielt eine etwas andere Rolle. Makrophagen zum Beispiel verschlingen und verdauen nicht nur Viren (Phagozytose), sondern setzen auch einen Cocktail aus verschiedenen Molekülen (Zytokinen) frei, der andere Zellen warnt und dafür rekrutiert gegen die Gefahr kämpfen.

In der Zwischenzeit greifen natürliche Killerzellen, die treffend benannt werden, infizierte Zellen an und verhindern die Vermehrung von Viren dringen weiter in unseren Körper ein.

Auch natürliche Killerzellen fördern Entzündungen, u. a entscheidender Teil der Immunantwort. Es trägt dazu bei, mehr Immunzellen an die Infektionsstelle zu rekrutieren, verbessert die Durchblutung und erhöht die Durchlässigkeit der Blutgefäße, sodass Immunzellen das infizierte Gewebe erreichen können. In diesem Stadium führt unser Immunsystem einen Kampf gegen Viren, was zu Entzündungen, Fieber, Husten und Verstopfung führen kann.

Einen bestimmten Angriff starten

Zu Beginn der angeborenen Immunantwort entsteht ein weiterer Zweig des Immunsystems, das adaptive Immunsystem aktiviert.

Das adaptive Immunsystem ist spezifischer als das angeborene Immunsystem und entscheidet über die richtigen Werkzeuge und Strategien zur Abwehr der viralen Eindringlinge. Dieses System spielt eine entscheidende Rolle bei der Eliminierung des Virus und bietet langfristigen Schutz vor zukünftigen Infektionen.

Spezialisierte Zellen, sogenannte T-Zellen und B-Zellen, spielen eine Schlüsselrolle bei der erworbenen Immunität.

T-Zellen (insbesondere Helfer-T-Zellen und zytotoxische T-Zellen) erkennen virale Proteine ​​auf der Oberfläche infizierter Zellen:

• Helfer-T-Zellen setzen Moleküle frei, die Immunzellen weiter aktivieren

• Zytotoxische T-Zellen töten infizierte Zellen direkt und mit sehr großer Präzision. Vermeiden Sie gesunde Zellen in der Nähe.

B-Zellen produzieren Antikörper, das sind Proteine, die sich an Viren binden, sie neutralisieren und sie markieren können Zerstörung durch andere Immunzellen.

B-Zellen sind ein wichtiger Teil des Gedächtnisses unseres Immunsystems. Sie werden sich an das Geschehene erinnern und es jahrelang nicht vergessen. Wenn das gleiche Virus erneut angreift, sind die B-Zellen bereit, es abzuwehren und es schneller und besser zu neutralisieren.

Dank des adaptiven Immunsystems schützen uns Impfstoffe gegen Atemwegsviren wie der COVID-mRNA-Impfstoff davor krank oder schwer erkrankt sein. Wenn jedoch dasselbe Virus mutiert, verhält sich unser Immunsystem so, als wäre es ein neues Virus und muss erneut einen Krieg führen.

Die Bedrohung neutralisieren

Mit fortschreitender Immunantwort tragen die gemeinsamen Anstrengungen des angeborenen und des adaptiven Immunsystems dazu bei, das Virus zu kontrollieren. Infizierte Zellen werden entfernt und das Virus wird neutralisiert und aus dem Körper ausgeschieden.

Mit dem Abklingen der Infektion bessern sich die Symptome allmählich und wir beginnen uns besser zu fühlen und uns zu erholen.

Die Genesung variiert jedoch je nach dem jeweiligen Virus und uns als Individuen. Einige Atemwegsviren, wie z. B. Rhinoviren, die Erkältungen verursachen, können relativ milde Symptome und eine schnelle Genesung verursachen. Andere, wie Grippe, SARS-CoV-2 oder schwere RSV-Fälle, können zu schwerwiegenderen Symptomen und einer längeren Genesungszeit führen.

Einige Viren sind manchmal sehr stark und zu schnell, sodass unser Immunsystem keine Zeit hat, eine angemessene Immunantwort zu entwickeln, um sie abzuwehren.

Über den Autor

Lara Herrero, Forschungsleiter in Virologie und Infektionskrankheiten, Griffith Universität und Wesley Freppel, Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Institut für Glykomika, Griffith Universität

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