Kolorierte Rasterelektronenmikroskopaufnahme einer Zelle (lila), die mit Partikeln des Omicron-Stammes des SARS-CoV-2-Virus (grün) infiziert ist und aus einem Individuum isoliert wurde. Bild aufgenommen in der NIAID Integrated Research Facility in Fort Detrick, Maryland. Bildnachweis: NIAID
Aktuelle Erkenntnisse geben Aufschluss darüber, warum jüngere Kinder weniger schwere Symptome aufweisen COVID 19 Symptome im Vergleich zu Erwachsenen. Die Studie beobachtete, dass Säuglinge und Kleinkinder erkrankten SARS-CoV-2 hatte eine starke, anhaltende Antikörperreaktion darauf Virus und hohe Konzentrationen an entzündlichen Proteinen in der Nase, aber nicht im Blut. Diese Immunantwort steht im Gegensatz zu der, die typischerweise bei Erwachsenen mit einer SARS-CoV-2-Infektion auftritt. Kofinanziert vom National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID), Teil des Nationales Gesundheitsinstitutdie Forschung erscheint in der Zeitschrift Zelle.
Studienmethodik und Teilnehmer
An der Untersuchung waren 81 reifgeborene Säuglinge und Kleinkinder beteiligt, deren Mütter sich im dritten Schwangerschaftstrimester für eine vom NIAID unterstützte Kohortenstudie am Cincinnati Children’s angemeldet hatten. Das Studienteam schulte Mütter darin, wöchentlich Nasenabstriche von ihren Säuglingen zu entnehmen, beginnend mit der zweiten Woche. Das Team entnahm den Babys außerdem regelmäßig Blut, beginnend im Alter von sechs Wochen, sowie bei einer Infektion der Kinder mit SARS-CoV-2 und in den folgenden Wochen und Monaten.
Mithilfe dieser Proben konnten die Wissenschaftler die Immunantworten der Kinder vor, während und nach der ersten Exposition gegenüber dem Virus untersuchen. 54 der Kinder infizierten sich und hatten eine leichte COVID-19-Erkrankung, während 27, deren Test während des Studienzeitraums negativ war, als entsprechende Kontrollen dienten. Zum Zeitpunkt der Infektion waren die Kinder 1 Monat bis fast 4 Jahre alt und die Hälfte war 9 Monate oder jünger. Die Studie umfasste auch wöchentliche Nasenabstriche von 19 Müttern mit COVID-19 und 19 gesunden Müttern als Kontrollen sowie Blutproben von 89 Erwachsenen mit COVID-19 und 13 gesunden Kontrollpersonen.
Wichtigste Ergebnisse: Immunantwort von Kindern vs. Erwachsenen
Die Forscher untersuchten viele Aspekte der Immunantwort von Babys und Erwachsenen auf das Virus mithilfe eines Ansatzes namens Systemimmunologie. Die Studie ergab, dass sich die Antikörperreaktion von Kleinkindern auf SARS-CoV-2 von der von Erwachsenen unterscheidet. Typischerweise produzieren Erwachsene Antikörper gegen das Virus in einem Ausmaß, das einige Wochen lang ansteigt und dann abfällt. Im Gegensatz dazu produzierten die Säuglinge und Kleinkinder in der Studie schützende Antikörper in einem Ausmaß, das bis zum gesamten Beobachtungszeitraum von 300 Tagen hoch blieb.
Die Wissenschaftler fanden außerdem heraus, dass das Blut von Erwachsenen mit einer SARS-CoV-2-Infektion typischerweise einen hohen Anteil an Proteinen, sogenannten entzündlichen Zytokinen, aufwies, die mit schwerer COVID-19-Erkrankung und Tod in Verbindung gebracht werden, während dies im Blut von Babys und Kindern nicht der Fall war. Allerdings wiesen die Nasen der Kinder hohe Mengen an entzündlichen Zytokinen und ein starkes antivirales Zytokin auf.
Implikationen und Empfehlungen
Den Forschern zufolge deuten diese Ergebnisse darauf hin, dass Zytokine die SARS-CoV-2-Infektion direkt an der Stelle auslöschten, an der das Virus in den Körper der Kinder eindrang, was möglicherweise den milden Verlauf ihrer COVID-19-Erkrankung erklärt. Die Ergebnisse deuten auch darauf hin, dass es möglich sein könnte, Impfstoffadjuvantien zu entwickeln, die die bei kleinen Kindern beobachteten Immunreaktionen nachahmen, indem sie anhaltend hohe Antikörperspiegel stimulieren, ohne gefährliche übermäßige Entzündungen im Blut zu verursachen.
Kinder im Alter von 6 Monaten bis 4 Jahren, die vor dem 12. September 2023 gegen COVID-19 geimpft wurden, sollten eine oder zwei Dosen des aktualisierten COVID-19-Impfstoffs erhalten, je nachdem, welchen Impfstoff und wie viele Dosen sie zuvor erhalten haben. Kinder im Alter von 6 Monaten bis 4 Jahren, die nicht geimpft sind, sollten je nachdem, welchen Impfstoff sie erhalten, zwei oder drei Dosen des aktualisierten COVID-19-Impfstoffs erhalten.
Referenz: „Multi-Omics-Analyse der mukosalen und systemischen Immunität gegen SARS-CoV-2 nach der Geburt“ von Florian Wimmers, Allison R. Burrell, Yupeng Feng, Hong Zheng, Prabhu S. Arunachalam, Mengyun Hu, Sara Spranger, Lindsay E. Nyhoff, Devyani Joshi, Meera Trisal, Mayanka Awasthi, Lorenza Bellusci, Usama Ashraf, Sangeeta Kowli, Katherine C. Konvinse, Emily Yang, Michael Blanco, Kathryn Pellegrini, Gregory Tharp, Thomas Hagan, R. Sharon Chinthrajah, Tran T. Nguyen, Alba Grifoni, Alessandro Sette, Kari C. Nadeau, David B. Haslam, Steven E. Bosinger, Jens Wrammert, Holden T. Maecker, Paul J. Utz, Taia T. Wang, Surender Khurana, Purvesh Khatri, Mary A. Staat und Bali Pulendran, 29. September 2023, Zelle.
DOI: 10.1016/j.cell.2023.08.044
Bali Pulendran, Ph.D., und Mary Allen Staat, MD, MPH, leiteten die Studie. Dr. Pulendran ist Violetta L. Horton-Professorin und Co-Direktorin des Instituts für Immunologie, Transplantation und Infektion an der Stanford University in Kalifornien. Dr. Staat ist Kulkarni-Stiftungslehrstuhl für Infektionskrankheiten und Professor für pädiatrische Infektionskrankheiten am Cincinnati Children’s.