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Warum verursachen COVID-19-mRNA-Impfungen bei manchen stärkere Beschwerden?
Warum COVID-19-mRNA-Impfungen bei manchen Menschen deutlich stärkere vorübergehende Beschwerden auslösen, hängt offenbar schon vom Immunzustand vor der Impfung ab. Eine Kombination aus Längsschnittdaten von Geimpften und Mausversuchen verbindet stärkere Reaktionen mit Interferon-Signalen, Antikörpern und aktivierten Monozyten. Die Befunde könnten helfen, Impfstoffe mit geringerer Reaktogenität zu entwickeln, ohne starke Beschwerden mit besserem Schutz gleichzusetzen.
Genf (Schweiz). Vorübergehende lokale und systemische Beschwerden nach einer Impfung werden als Reaktogenität zusammengefasst. Wie stark solche Reaktionen ausfallen, unterscheidet sich jedoch deutlich von Mensch zu Mensch. Welche Immunprozesse diese Unterschiede bestimmen, war bislang nur teilweise geklärt.
Bei mRNA-Impfstoffen rückt dabei besonders die zweite Dosis in den Blick. Nach ihr kann das Immunsystem bereits auf Zellen und Antikörper zurückgreifen, die durch die erste Impfung entstanden sind. Diese vorhandene Immunität kann die nächste Reaktion nicht nur gezielter, sondern offenbar auch entzündlicher machen.
Ein internationales Team mit Beteiligung der Université de Genève (UNIGE) hat dafür die Immunreaktionen geimpfter Menschen über die Zeit verfolgt und die zugrunde liegenden Mechanismen zusätzlich in Mäusen untersucht. Nach der zweiten Dosis einer COVID-19-mRNA-Impfung gingen stärkere systemische Beschwerden mit ausgeprägteren Interferon- und Entzündungssignalen einher. Zugleich waren stärkere Beschwerden mit einer ausgeprägteren antigenspezifischen adaptiven Immunantwort verbunden.
Die verstärkte Entzündung setzte innerhalb von 24 Stunden ein und ging nach den Untersuchungen vor allem vom Injektionsort aus. Dort wurden verstärkt myeloische Immunzellen angelockt und aktiviert, besonders Monozyten. Diese Zellen gehören zur angeborenen Immunabwehr und können Entzündungssignale rasch aufnehmen und weitergeben.
Die Mausversuche weisen auf zwei Mechanismen hin, die diese frühe Entzündung nach einer weiteren Impfdosis verstärken können. Zum einen produzierten T-Zellen am Injektionsort früh Interferon, nachdem sie durch die erste Dosis vorbereitet worden waren. Dieser Botenstoff aktiviert weitere Teile des Immunsystems und kann dadurch die lokale Entzündungsreaktion verstärken.
Zum anderen trugen bereits vorhandene, gegen die Impfantigene gerichtete Antikörper zur Reaktion bei. Sie lösten über Fcγ-Rezeptoren die Bildung von Chemokinen aus, also Signalstoffen, die weitere Immunzellen anlocken. Passend dazu korrelierten auch bei den untersuchten Menschen höhere Antikörperspiegel vor der Impfung mit stärkerer Reaktogenität.
Die Stärke der Impfreaktion hing aber nicht nur von der durch frühere Dosen erworbenen Immunität ab. Schon vor der Impfung zeigte sich bei manchen Menschen in Monozyten eine stärkere Aktivität interferonabhängiger Gene. Personen mit dieser bereits vorhandenen Interferon-Signatur entwickelten häufiger systemische Beschwerden.
Das Team fand diesen Unterschied sowohl auf der Ebene der Genaktivität als auch in epigenetischen Merkmalen, die beeinflussen, wie leicht bestimmte Gene abgelesen werden können. Damit deutet die Studie auf eine Art immunologische Ausgangslage hin, die mitbestimmt, wie stark das angeborene Immunsystem auf eine mRNA-Impfung reagiert.
Die Ergebnisse verbinden damit zwei Ebenen der Reaktogenität. Bereits vorhandene Eigenschaften des angeborenen Immunsystems beeinflussen die Reaktionsbereitschaft, während durch die erste Dosis entstandene T-Zellen und Antikörper die Entzündung bei einer weiteren Dosis verstärken können. Die mechanistischen Nachweise stammen allerdings wesentlich aus Mausversuchen, während die Daten am Menschen vor allem Zusammenhänge zeigen.