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Was schützt Kinder vor schwerem Verlauf von Covid-19? – Studie

Krankes Kind (Symbolbild) - SNA, 1920, 18.08.2021
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Kinder haben im Vergleich zu Erwachsenen ein sehr niedriges Risiko, schwer an Covid-19 zu erkranken. Wissenschaftler aus Deutschland präsentieren in einer Studie die mutmaßliche Ursache.
Das kindliche Immunsystem in den oberen Atemwegen ist wesentlich stärker aktiv als bei Erwachsenen. Es ist damit besser gewappnet im Kampf gegen das Virus Sars-Cov-2. Das hat ein Team aus Wissenschaftlern mit Einzelzell-Analysen gezeigt. Die Forscher des Berlin Institute of Health in der Charité (BIH), der Charité-Universitätsmedizin Berlin, des Universitätsklinikums in Leipzig sowie des Deutschen Krebsforschungszentrums (DKFZ) in Heidelberg haben ihre Ergebnisse am Mittwoch im Fachjournal Nature Biotechnology veröffentlicht.
Es wurde schon lange spekuliert, warum Kinder deutlich seltener schwer an Covid-19 erkranken als Erwachsene, obwohl sie demselben Infektionsrisiko ausgesetzt sind. Offenbar können Kinder die Infektion besser ausgleichen. Doch die genauen molekularen Mechanismen dafür waren bisher nicht bekannt. „Wir wollten verstehen, warum die Virusabwehr bei Kindern offenbar so viel besser funktioniert als bei Erwachsenen“, erklärt Professorin Irina Lehmann, Leiterin der AG Molekulare Epidemiologie am BIH.
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Infektion verläuft bei Kindern deutlich milder

Seit Beginn der Pandemie ist das BIH-Team um Lehmann und Roland Eils, Direktor des Zentrums für Digitale Gesundheit am BIH, den Covid-19-Krankheitsmechanismen auf der Spur. Basierend auf Einzelzell-Analysen aus dem Nasen-Rachen-Raum von Erwachsenen haben die BIH-Forscher die an schweren Erkrankungsverläufen beteiligten Zellen und Signalwege identifiziert. Sie haben darauf aufbauend eine klinische Studie in die Wege geleitet, die eine neue Therapie für schwerkranke Patienten erprobt.
Aktuell rücken jedoch Kinder immer mehr in das Zentrum des Interesses, weil viele Erwachsene inzwischen geimpft sind. Die Infektion verläuft bei Kindern in der Regel deutlich milder als bei Erwachsenen. „Wir wollten deshalb vergleichende Einzelzell-Analysen bei Kindern und Erwachsenen durchführen, um daraus zu lernen, wie der Schutz gegen Covid-19 funktionieren kann“, sagt Eils.

Einzelzell-Analysen in den Atemwegen

Ein anderes Team um Professor Marcus Mall, Direktor der Klinik für Pädiatrie mit Schwerpunkt Pneumologie, Immunologie und Intensivmedizin an der Charité, hatte für diese Untersuchungen Proben aus der Nasenschleimhaut von gesunden und von mit Sars-Cov-2 infizierten Kindern und Erwachsenen gesammelt und die Krankheitsverläufe untersucht. „Die meisten der infizierten Kinder hatten nur leichte Symptome wie Schnupfen oder leicht erhöhte Temperatur, und die Beschwerden klangen nach wenigen Tagen wieder ab“, erklärt Mall.
In den von den Kinderärzten gewonnenen Proben führten die BIH-Forscher Einzelzell-Transkriptom-Analysen durch. Sie untersuchten also, welche Gene in welchen Zellen wie häufig abgelesen wurden. Insgesamt wurden für diese Studie 268.745 Zellen von 42 Kindern und 44 Erwachsenen analysiert.
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Kinder vorbereitet auf Sars-Cov-2

Der Vergleich der von den Kindern und Erwachsenen gewonnen Zellen zeigte der Studie zufolge ein überraschendes Ergebnis. Die Immun- und Epithelzellen der Nasenschleimhaut von gesunden Kindern waren bereits in erhöhter Alarmbereitschaft und vorbereitet für den Kampf gegen Sars-Cov-2. Für eine schnelle Immunantwort gegen das Virus müssen sogenannte Mustererkennungsrezeptoren aktiviert werden, die das Erbgut des Virus, die Virus-RNA, erkennen und eine Interferon-Antwort einleiten. Infiziert Sars-Cov-2 eine Zelle, überrumpelt es normalerweise dieses Frühwarnsystem, wodurch diese Anti-Virus-Antwort zumeist eher schwach ausfällt und das Virus sich massiv in der Zelle vermehren kann. In den untersuchten kindlichen Zellen war dieses Mustererkennungssystem jedoch deutlich stärker ausgeprägt als bei Erwachsenen, so dass das Virus, sobald es in der Zelle ankommt, schnell erkannt und bekämpft werden kann.

Dem Schutzfaktor auf der Spur

Der Kinderarzt Mall schlussfolgert aus den Ergebnissen: „Das bringt uns ein großes Stück weiter im Verständnis darin, warum Kinder die Infektion mit Sars-Cov-2 so viel besser kontrollieren können als Erwachsene.“ Und das Team um Lehmann und Eils denkt bereits über die Anwendung der Ergebnisse nach. Irina Lehmann sagt: „Wir haben aus dieser Studie gelernt, dass es offensichtlich nicht nur Risikofaktoren für schwere Covid-19-Verläufe gibt, sondern auch schützende Faktoren. Aus dem Wissen heraus, welche Voraktivierungen hilfreich als Schutz vor bestimmten Viren sind, könnte man nun auch darüber nachdenken, eine derartige Anti-Virus-Antwort bereits vor einer Infektion gezielt zu induzieren und so möglicherweise Risikopatienten vor einer schweren Erkrankung zu schützen.“
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