Eine neue Studie zeigt, dass sich das Nukleokapsidprotein von SARS-CoV-2 von infizierten auf nicht infizierte Zellen ausbreiten und eine Immunreaktion auslösen kann, die sich fälschlicherweise gegen gesunde Zellen richtet. Die Forschung identifiziert, wie dieses virale Protein an Zelloberflächen bindet, und zeigt, dass Enoxaparin, ein gängiges Antikoagulans, diese schädliche Interaktion blockieren kann, was auf einen möglichen Behandlungsansatz hinweist. Diese Erkenntnisse werfen Licht auf die Mechanismen hinter schweren COVID-19-Komplikationen und immunbedingten Gewebeschäden.
Die in Cell Reports veröffentlichte Studie zeigt, dass das Nukleokapsidprotein (NP) des Virus, das vor allem für seine Rolle bei der Verpackung viraler RNA in infizierten Zellen bekannt ist, auf benachbarte, nicht infizierte Epithelzellen übertragen wird und an deren Oberfläche bindet. Sobald NP auf diesen ansonsten gesunden Zellen vorhanden ist, wird es vom Immunsystem erkannt und von Anti-NP-Antikörpern angegriffen, die die Zellen fälschlicherweise zur Zerstörung markieren. Dieser Prozess aktiviert den klassischen Komplementweg und führt zu Entzündungen und Zellschäden, die zu schweren COVID-19-Verläufen und Komplikationen wie Long COVID beitragen können.
Diese Forschung deckt einen überraschenden Weg auf, wie das SARS-CoV-2-Virus das Immunsystem fehlleiten und gesunde Zellen angreifen kann, nur weil diese durch ein virales Protein markiert wurden. Das Verständnis dieses Mechanismus eröffnet neue Strategien zur Verhinderung immunbedingter Schäden bei COVID-19 und möglicherweise anderen Virusinfektionen, die Gegenstand der laufenden Studien in den leitenden Laboren sind.
Die Forscher nutzten im Labor gezüchtete Zellen, hochentwickelte Bildgebungsverfahren und Proben von COVID-19-Patienten, um zu verstehen, wie ein bestimmtes virales Protein, das sogenannte Nukleokapsidprotein, an gesunde Zellen bindet. Sie entdeckten, dass dieses Protein an bestimmte zuckerähnliche Moleküle, sogenannte Heparansulfat-Proteoglykane, auf der Oberfläche vieler Zellen haftet. Dadurch bilden sich Klumpen des viralen Proteins auf diesen gesunden Zellen. Das Immunsystem greift diese Klumpen dann fälschlicherweise mit Antikörpern an, was eine Kettenreaktion auslöst, die sowohl infizierte als auch gesunde Zellen im infizierten Organismus schädigen kann.
Die Forscher fanden außerdem heraus, dass das Medikament Enoxaparin, ein häufig verwendetes Blutverdünnungsmittel, die Anheftung des viralen Proteins an gesunde Zellen verhindern kann. Es übernimmt die Stellen, an die das Protein normalerweise binden würde, da es ein Heparinanalogon ist. Sowohl in Laborexperimenten als auch bei der Untersuchung von Patientenproben im Labor verhinderte Enoxaparin die Anheftung des Proteins an Zellen und trug dazu bei, irrtümliche Angriffe des Immunsystems zu verhindern.
DOI:
https://doi.org/10.1016/j.celrep.2025.115512
