Bei einer Infektion mit dem neuartigen Coronavirus durchlaufen Schweinezellen eine Art strategischen Selbstmord namens Apoptose, der die infizierten Zellen tötet und sie daran hindert, das Virus zu verbreiten.
SARS-CoV-2, das neuartige Coronavirus, das COVID-19 verursacht, wird selbst als Zoonose angesehen – das heißt, es stammt von Tieren. Damit stimmen viele überein, obwohl genau, wie er den „Sprung“ zum Menschen geschafft hat, noch immer umstritten ist.
Da es sich um eine Zoonose handelt, ist es nicht verwunderlich, dass sich auch viele Tierarten mit dem Virus infizieren können. Insbesondere Katzen, Hunde, Frettchen, Nerze, Rehe, Tiger und Hamster. Außerdem ist bekannt, dass sich Tiere beim Menschen anstecken können. Seit Beginn der Pandemie wissen Wissenschaftler, dass sich auch Schweine mit dem Coronavirus infizieren können – sie werden jedoch nie krank und werden nicht ansteckend.
Für Wissenschaftler war dies eine aufregende Entdeckung. Denn wenn sich Schweine mit dem Coronavirus infizieren können, aber nicht krank werden, könnten ihre neutralisierenden Antikörper vielleicht als Modell zur Untersuchung der Immunogenität des Virus verwendet werden.
Warum sind Schweine so resistent gegen das neue Coronavirus?
Um das herauszufinden, injizierten die Wissenschaftler Proben des Virus in Zellkulturen, die aus dem Atemwegsepithel von Menschen und Schweinen stammten. Während die menschliche Zellkultur wie erwartet funktionierte, funktionierte die Schweinezellkultur nicht. Tatsächlich starben Schweinezellen als Reaktion auf eine Infektion mit SARS-CoV-2 einfach ab – die Kerne ihrer Zellen wurden in Fragmente gerissen.
Diese Art des kontrollierten Zelltods wird als Apoptose bezeichnet, und obwohl der Begriff „Zelltod“ einschüchternd klingen mag, bedeutet er eigentlich, dass infizierte Zellen die Infektion nicht auf andere Zellen ausbreiten, sondern einfach absterben, wodurch die Infektion auf ihrem Weg gestoppt wird und nur minimal verursacht wird Gewebeschaden.
Dieses Phänomen ist nicht auf Schweine beschränkt. Es ist bekannt, dass beim Menschen ähnliche Prozesse ablaufen, aber Schweinezellen tun dies 100-mal aktiver.
Anstelle der Apoptose durchlaufen menschliche Zellen viel eher einen Prozess, der als Nekrose bekannt ist. Dies ist eine andere Form des Zelltods, aber im Gegensatz zur Apoptose ist sie viel weniger kontrollierbar. Wenn eine Zelle Nekrose erfährt, gibt sie ihren Inhalt an die Umgebung ab. Dies führt zu einer sehr starken Hyperimmunantwort.
Mit anderen Worten, Nekrose ist schlecht, während Apoptose eine Infektion schnell beseitigen kann, ohne eine Überreaktion des Immunsystems auszulösen.
Warum sind Schweine besser in der Apoptose als Menschen?
Studienautor Luis Jiménez-Lirola, Assistenzprofessor für Veterinärdiagnostik und Lebensmitteltiermedizin an der Iowa State University, hat eine Theorie.
„Wir wollen keine übertriebenen Schlussfolgerungen ziehen, aber diese Reaktion ist wahrscheinlich etwas, das dem Immunsystem von Schweinen innewohnt, das angeboren ist, nicht erworben“, sagte der Wissenschaftler.
Ihm zufolge könnten weitere Forschungen an Schweinen Lösungen im Bereich der therapeutischen Behandlung von Menschen mit Coronavirus finden – Medikamente werden Apoptose auslösen, schwere Symptome vermeiden und die Genesung fördern.
Dazu wird das Team hinter der Studie daran arbeiten, all die verschiedenen Gene zu identifizieren, die dabei aktiviert werden. Da Coronavirus-Infektionen bei Tieren zur potenziellen Entwicklung neuer Varianten führen können, hat die Suche nach Wegen zur Bekämpfung dieses Virus bei allen Arten infizierter Arten höchste Priorität im Kampf gegen die COVID-19-Pandemie.
