Wir alle haben diese eine Bekannte, die fast schadlos durch den Winter kommt, während wir selbst nicht aufhören zu schniefen. Einige landen mit Erkältungen sogar im Krankenhaus, dabei haben wir uns alle mit demselben Virus angesteckt. Ein Team der Yale-Universität um Immunbiologin Dr. Ellen Foxman hat nun herausgefunden, warum wir so unterschiedlich auf Rhinoviren, die häufigste Ursache für Erkältungen, reagieren und wo wir die Viren aufhalten könnten.
Dafür haben die Forschenden den ersten Verteidigungswall unseres Körpers gegen Erkältungen in einer Petrischale nachgebaut: die Nase. Eine dreidimensionale Laborsimulation der Schleimhäute – auch "nose in a dish" genannt, Nase in einer Schale – gibt auf völlig neue Art darüber Aufschluss, wie die Zellen in unserem Riechorgan auf die Infektion mit Rhinoviren reagieren.
Die Nase schadet sich selbst
Unser Riechorgan ist ausgekleidet mit Epithelzellen, sie sind am stärksten von Erkältungsinfektionen betroffen. Erkennen diese Zellen eine Virusinfektion, melden sie sich beim Immunsystem. Die Zellen schütten Interferone aus, winzige Moleküle, die die Vermehrung der Viren aufhalten – und nebenbei benachbarte Zellen warnen.
Um zu verstehen, wie sie das tun, hat Foxmans Team die Epithelzellen in einem Klima gezüchtet, das der Innenseite der Nase ähnelt. Dann infizierten sie die Zellen mit Rhinoviren. Das Team beobachtete, dass die Nasenzellen ziemlich geschickt darin waren, den Erreger zu bekämpfen, selbst wenn sie vom Rest des Körpers getrennt sind.
"Während einer optimalen Reaktion infizieren Viren nur etwa ein Prozent der Zellen, und die Infektion beginnt innerhalb weniger Tage abzuklingen", sagte Foxman in einer Stellungnahme.
Als die Forschenden die Interferone künstlich blockierten, brachen die zuvor robusten Abwehrkräfte der Zellen zusammen. Das Immunsystem überreagierte. Die Nasenschleimhaut wechselte aktiv in einen selbstzerstörerischen Modus: Zellen setzten massenhaft entzündungsfördernde Botenstoffe frei – eigentlich gedacht, um zu schützen. Mehr als 30 Prozent der Epithelzellen in der künstlichen Nase infizierten sich so mit den Rhinoviren. Hätte das Experiment also in einer echten Nase stattgefunden, wäre diese jetzt verstopft: Blockierte Atemwege, entzündetes Gewebe – die Infektion hätte sich ungehindert ausbreiten können.
Menschen, bei denen die Interferonproduktion in den Zellen etwa aus genetischen Gründen nicht gut funktioniert, können also an einer Erkältung stark erkranken. Auch Kleinkinder, Raucher, Asthmatiker oder Menschen mit Lungenerkrankungen wie COPD haben ein erhöhtes Risiko.
Einfach die falsche Immunreaktion blockieren?
Für all diese Gruppen könnten die neuen Erkenntnisse aus Yale eine Lösung des ständigen Winterärgers bedeuten:
Die Autor*innen der Studie schlagen vor, die überaktive Immunantwort zu dämpfen, wenn Interferone fehlen. Foxmans Gruppe testete einige antivirale Medikamente an ihren Zellmodellen, darunter ein experimentelles Medikament namens Rupintrivir. Es war besonders wirksam darin, die Proteine zu bekämpfen, die für die überaktive Immunantwort verantwortlich sind – zumindest in den Laborzellen.
Allerdings war Rupintrivir zuvor in klinischen Studien mit Patienten dabei gescheitert, Rhinovirusinfektionen zu unterdrücken. Vor dem Hintergrund ihrer neuen Erkenntnisse schlugen die Forschenden der Yale-Universität vor, dem Medikament eine zweite Chance zu geben. Doch auch andere Mittel könnten geeignet sein, die fehlgeleitete Immunantwort der Zellen zu blockieren, so die Autorinnen und Autoren.
Die einfache Blockade der Proteine aber könnte auch Risiken bergen: Denn selbst wenn Entzündungen schädlich sein können, wenn sie außer Kontrolle geraten, benötigt der Körper sie gleichzeitig, um Infektionen effektiv zu bekämpfen. Sie sind auch Teil einer notwendigen Immunantwort. Einfache Lösungen sind daher weiterhin nicht in Sicht.
Rhinoviren sind für die Menschheit ein hartnäckiger Störenfried, nur durch ein genaues Verständnis, warum Erkältungen uns krank machen, können wir sie bekämpfen. Laborexperimente wie die des Teams um Ellen Foxman sind dabei wesentlich. Sie könnten helfen, besonders die Nasen von Risikogruppen zu Türstehern auszubilden, die Erkältungsviren abweisen.
