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Sowohl Impfung als überstandene Erkrankung können einen ausreichenden Schutz gegen die Covid-19 Krankheit bieten, und vor allem gegen schwere Verläufe.

Kommt unser Körper mit einem Krankheitserreger in Kontakt, bekämpft er ihn und merkt sich ganz spezielle Teile davon. An diesen Antigenen erkennt er später eine erneute Infektion und kann sie im Keim ersticken. Der Aufbau eines solchen Immunschutzes ist ein natürlicher Prozess, den wir uns beim Impfen zunutze machen. Anstatt zu warten, bis wir infiziert werden und dann vielleicht schwer erkranken, präsentieren wir dem Immunsystem nur das Antigen. Das ist in den allermeisten Fällen die schonendere Variante. Doch wie steht es um den Immunschutz? Wie lange hält er nach einer Impfung und wie lange nach einer überstandenen Erkrankung? Und wie oft umgeht das SARS-CoV-2 Virus den Schutz in beiden Fällen? Oder auf den Punkt gebracht: Welcher Immunschutz ist eigentlich der stärkere? Antworten auf diese Fragen haben wir hier zusammengetragen, basierend auf dem aktuell Stand der wissenschaftlichen Evidenz und Experten-Einschätzungen.

Für ganz Eilige hier kurz und knapp die wichtigsten Punkte – unterteilt in was wir wissen, und was wir (noch) nicht wissen :

Was wir wissen:  

  • Sowohl Impfung als überstandene Erkrankung bieten einen guten Schutz gegen die Covid-19 Krankheit, und vor allem gegen schwere Verläufe.
  • Der Schutz kann in beiden Fällen mindestens sechs Monate anhalten – mehr können wir auf Basis der Daten aus Zulassungsstudien der Impfstoffe und Feldstudien in der Praxis zurzeit noch nicht mit Sicherheit sagen. Was nicht heißt, dass der Schutz nicht länger anhalten kann. Es fehlen dazu aktuell nur noch Daten.
  • Der Schutz kann je nach Situation und von einer Person zur anderen stark variieren. Besonders bei älteren und immungeschwächten Personen kann der Schutz von Anfang an eher schwächer sein und/oder schneller abnehmen – und das unabhängig davon, ob er durch Impfung oder überstandene Krankheit erlangt wurde.
  • Den stärksten Schutz bietet nach aktuellem Stand eine überstandene Krankheit plus eine Impfung.
  • Neben antikörper-produzierenden B-Lymphozyten spielen auch T-Lymphozyten eine wichtige Rolle beim Langzeitschutz.

Was wir (noch) nicht wissen:

  • Zurzeit können wir anhand einfacher Messungen (z.B. von Antikörpern im Blut von Geimpften/Genesenen) noch nicht genau sagen, wie gut der Immunschutz vor einer (Re-)Infektion ist.
  • Wie lange hält der Schutz gegen Covid-19 bei Geimpften und Genesenen? Es gibt erste Hinweise, aber noch keine eindeutigen Beweise, dass der Immunschutz nach überstandener Erkrankung länger als 6 Monate anhalten kann. Wie lange der Immunschutz bei Geimpften anhält, wird momentan noch untersucht.
  • Wie gut schützt die Impfung gegen neue, ansteckendere Varianten? Hierzu gibt es einige Daten zum Schutz gegen die Delta-Variante, die aber teilweise widersprüchlich sind.
  • Was schützt besser – Impfung oder überstandene Erkrankung? Neuste, aber noch nicht final begutachtete Daten liefern erste Hinweise, dass eine natürliche Infektion noch besser als eine Impfung vor einer erneuten Infektion schützen könnte – gerade wenn es sich dabei um die Delta Variante handelt.
  • Wie gut ist der Immunschutz bei Geimpften, die danach erkranken?

Hier folgt der ganze Artikel mit mehr Details und Quellen. Um die Daten und Fakten einzuordnen, haben wir Prof. Dr. Dirk Brenner um seine Expertenmeinung gebeten. Er hat die Brückenprofessur für Immunologie und Genetik am Luxembourg Institute of Health (LIH) und an der Universität Luxemburg inne. Er leitet die Abteilung für Experimentelle und Molekulare Immunologie am LIH und die Abteilung Immunologie und Genetik am Luxembourg Center für System Biomedicine (LCSB) der Universität Luxemburg. Als Immunologe untersucht er, wie das Immunsystem bei verschiedenen Erkrankungen reguliert wird. Sein Augenmerk reicht dabei von Autoimmunerkrankungen über Infektionen bis hin zur Krebsentstehung.

Portrait Dirk Brenner

 Prof. Dirk Brenner (Foto: LIH)

Wie bekämpft das Immunsystem das Virus?

Bevor wir über den Immunschutz im Detail reden, wollen wir uns noch einmal die Waffen unseres Immunsystems vor Augen führen. Um einen Erreger zu bekämpfen und eine Erkrankung zu verhindern, hat das Immunsystem mehrere Ansatzpunkte. Der erste ist das freie Virus, sobald es in den Körper gelangt. Bei diesem Kampf heißt die Waffe neutralisierende Antikörper. Sie werden von B-Lymphozyten (B-Zellen) ausgeschüttet, binden an spezielle Merkmale auf der Oberfläche des Virus – im Fall von SARS-CoV-2 an das Spike-Protein – und verhindern damit, dass der Erreger in unsere Zellen eindringen kann. Antikörper als Waffe des Immunsystems kennt mittlerweile fast jeder. Doch sie sind nur ein Teil der Immunantwort. Denn Immunsystem muss auch die Virusvermehrung unter Kontrolle halten oder bestenfalls komplett verhindern. Das geschieht über die T-Zell-basierte Immunantwort.

Die Waffe in diesem Kampf sind die zytotoxischen T-Lymphozyten (T-Zellen). Diese zielen darauf ab, die Reproduktionsmaschinerie des Virus zu verstören. Und das geht so: Um sich zu vermehren, muss das Virus in unsere Zellen eindringen. Auf der Oberfläche einer so gekaperten Zelle werden dann bestimmte Teile des Virus präsentiert. Wissenschaftler nennen diese Erkennungsmerkmale Epitope. Nach diesen Epitopen suchen die T-Zellen. Haben sie eine virusproduzierende Zelle gefunden, töten sie diese und verhindert somit die Virenproduktion einer infizierten Körperzelle.

„Die T-Zell-basierte Immunantwort ist eine starke Waffe der Immunabwehr, die das Virus sehr gut unter Kontrolle hält. Die gute Nachricht: Selbst, wenn bestimmte Mutationen die Antikörper-Antwort herabsetzen, wird die T-Zell-Antwort davon kaum berührt. Das heißt, die T-Zellen schützen uns tatsächlich vor schweren Verläufen.“

Prof. Dr. Dirk Brenner, Immunologe am LIH und LCSB.

Hatte das Immunsystem einmal Kontakt mit einem Erreger – entweder durch eine überstandene Erkrankung oder durch eine Impfung – merkt es sich den Eindringling. Dazu werden spezielle Gedächtniszellen produziert. Sowohl die T-Zellen als auch die B-Zellen sind Teil dieses immunologischen Gedächtnisses. Diese können dann bei erneutem Kontakt mit dem gleichen Erreger schnell reagieren und das Virus schneller und effizienter bekämpfen – und so eventuelle Krankheitssymptome vermeiden oder lindern. Das heißt: sowohl eine Impfung als auch eine überstandene Erkrankung können uns bei einer (erneuten) Infektion mit SARS-CoV-2 vor Covid-19 schützen.

Wie lange hält der Impfschutz?

Noch lassen sich keine genauen Aussagen darüber treffen, wie lange der Impfschutz anhält. Denn die Beobachtungsstudien (Phase IV) der zugelassenen Impfstoffe laufen erst seit Dezember, sodass noch nicht genügend verlässliche Daten vorliegen. Sowohl BioNTech / Pfizer als auch Moderna konnten aber eine erste Abschätzung treffen. Diese stützt sich auf Resultate ihrer Zulassungsstudien, bei denen die Probanden auch im Nachhinein weiter untersucht wurden. Das Ergebnis: Der Schutz gegen eine Covid-19 Erkrankung sechs Monate nach der zweiten Impfung liegt noch über 90 Prozent; der Schutz vor einem schweren Verlauf liegt bei über 95 Prozent. Das bedeutet: Die Wahrscheinlichkeit an Covid-19 zu erkranken, war bei den Geimpften 91,2 Prozent geringer als bei den Probanden der Kontrollgruppe. In anderen Worten: über 90 Prozent, die ohne Impfung an Covid-19 erkrankt wären, waren es nicht.

Ähnliche Untersuchungen liefen auch bei AstraZeneca. Diese haben beispielsweise ergeben, dass sich der Impfschutz noch weiter verbessern lässt, wenn man das Impfintervall zwischen der ersten und der zweiten Impfung über die üblichen zwölf Wochen hinaus verlängert. Lagen erste und zweite Impfung 45 Wochen auseinander, wurde die Immunantwort immer noch verbessert. Und selbst bei Menschen, die nur eine Dosis AstraZeneca erhalten hatten, fanden die Wissenschaftler nach einem Jahr noch Antikörper.

Für eine länger anhaltende Immunität spricht auch eine Untersuchung, die Wissenschaftler kürzlich im Fachmagazin Nature veröffentlicht haben. Das schließen die Wissenschaftler daraus, dass die Antikörper-produzierenden B-Zellen nach einer Impfung mit mRNA-Impfstoffen mindestens 3 Monate aktiv sind. Aus einer Studie mit Genesenen ist gewusst, dass eben solche Antikörper-produzierenden B-Zellen sich im Knochenmark niederlassen. Dort können sie sehr lange überdauern. Ob das nach einer Impfung auch der Fall ist, ist zurzeit noch nicht bekannt.

Die Impfung führt aber nicht nur zur Bildung von Antikörpern, sondern aktiviert auch die Produktion der T-Zellen. Eine Untersuchung der Universität Freiburg in Deutschland fand beispielsweise heraus, dass ihre Zahl bereits wenige Tage nach der ersten Dosis eines mRNA-Impfstoffes stark ansteigt und sie die Probanden effektiv vor schweren Verläufen schützen.

Es gibt zurzeit also erste Hinweise, aber noch keine eindeutigen Beweise für eine länger anhaltende Immunität nach Impfung.

Wie oft kommt es zu Durchbruchsinfektionen nach Impfungen?

Die US-amerikanische Gesundheitsbehörde CDC hat im Rahmen einer Feldstudie in den USA – also einer wissenschaftlichen Untersuchung außerhalb des Labors - unter etwa 101 Millionen doppelt geimpfter Menschen zwischen Januar und April 2021 etwa 10.000 Durchbruchsinfektionen registriert. Das heißt, bei etwa 0,01 Prozent kam es trotz vollständiger Immunisierung zu einer Infektion (27% davon asymptomatisch).

Unter den 10.262 doppelt geimpfter Menschen (also nur 0.01% der vollständig­­­ Geimpften) mit positivem SARS-CoV-2 Test waren 2.725 asymptomatisch (27%); 995 (10%) mussten hospitalisiert werden, davon waren allerdings 289 (29%) asymptomatisch oder wurden aus Gründen hospitalisiert, die nichts mit ihrer Covid-19 Infektion zu tun hatten. 160 der 10.262 gemeldeten Personen starben (2%), davon waren 28 (18%) asymptomatisch oder starben an anderen Ursachen als ihre SARS-CoV-2 Infektion.

In Deutschland wurden (Stand 25.8.2021) seit Anfang Februar 2021 insgesamt 18.333 wahrscheinliche Impfdurchbrüche identifiziert unter etwa 1 Million symptomatischen Covid-19 Fällen (1,8%).

Allerdings sind diese Zahlen mit Vorsicht zu genießen: In Feldstudien werden nicht alle Menschen routinemäßig auf das Virus getestet. Die Wissenschaftler können also nur bei denen eine Durchbruchsinfektion erkennen, die sich aus irgendeinem Grund testen lassen. Viele asymptomatische Fälle werden demnach nicht registriert. Die tatsächliche Zahl von Reinfektionen nach einer Impfung wird deshalb wahrscheinlich höher liegen.

Genauere Ergebnisse versprechen kontrollierte Studien. Eine solche wurde Ende Juni im New England Journal of Medicine veröffentlicht. Untersucht wurden etwa 4.000 Klinikmitarbeiter, von denen ein Teil mit dem mRNA-Impfstoff der Firma Moderna geimpft wurde. Insgesamt kam es zwischen Dezember 2020 und April 2021 zu 204 Ansteckungen (5.1%). Fünf traten bei vollständig Geimpften, elf bei teilweise Geimpften und der Rest bei Ungeimpften auf. Daraus berechneten die Forschenden, dass der Impfschutz vor einer symptomatischen oder asymptomatischen Infektion bei vollständig Geimpften 91 Prozent und bei teilweise Geimpften 81 Prozent beträgt. Unter den Geimpften, die sich mit dem Virus infiziert hatten, wurden keine schweren Fälle beobachtet. Die Wissenschaftler erklären das auch damit, dass die Viruslast bei diesen Personen um 40 Prozent geringer ausfiel als bei ungeimpften Infizierten. Allerdings stützt sich diese Studien auf eine relativ geringe Anzahl an Teilnehmern, die alle aus dem gleichen beruflichen Umfeld stammen. Für ganz allgemeine Aussagen müssen die Ergebnisse solcher kontrollierter Studien durch weitere Untersuchungen ergänzt werden.

Und da gibt es mittlerweile auch neue Ergebnisse: Daten die in Kanada bei einer kontrollierten  Feldstudie zwischen Dezember und April erhoben wurden, bescheinigen zwei Dosen eines mRNA-Impfstoffs über 80% Wirksamkeit gegen symptomatische Erkrankung. Eine großangelegte Feldstudie findet außerdem in Israel statt. Das Land tauscht Daten seines Impfprogrammes zu wissenschaftlichen Zwecken mit dem Impfstoffherstellern BioNTech und Pfizer aus. Dieses bestätigt dem mRNA-Impfstoff eine Schutzwirkung von etwa 95 Prozent. Eine weitere israelische Studie vom Juli 2021 fand etwa 300 Durchbruchsinfektionen bei 5,2 Millionen geimpfter Personen. Dabei stellten sie fest, dass die Wahrscheinlichkeit eines Impfdurchbruches mit dem Alter und der Anzahl weiterer Erkrankungen steigt. Allerdings blieben auch bei dieser Untersuchung asymptomatische oder leichte Fälle ohne Krankenhausaufenthalt unberücksichtigt. Und diese Studien lieferten bisher auch nur wenig Informationen über den Langzeitschutz in der realen Welt.

Oder dem Schutz gegen neue, ansteckendere Varianten. Eine, die sich in vielen Teilen der Welt aktuell durchgesetzt hat, wird als Delta-Variante bezeichnet. Diese scheint sich nicht nur schneller auszubreiten, sondern auch einen Teil des Impfschutzes zu umgehen. In einem Laborversuch kamen Wissenschaftler zu dem Schluss, dass die Delta-Version des Virus weniger empfindlich gegen einige Arten von Antikörpern ist. Erst nach einer zweiten Impfdosis würden bei 95 Prozent der Testpersonen neutralisierende Antikörper ihre Arbeit aufnehmen – aber immer noch drei- bis fünfmal weniger als beim Ursprungsvirus.

Ebenfalls aus Israel stammen vorläufige Daten, die eine geringere Schutzwirkung des BioNTech / Pfizer Impfstoffes gegen die Delta-Variante beschreiben. Der Schutz vor einer Erkrankung soll dort von etwa 95 Prozent gegenüber dem Ursprungsvirus auf 39  Prozent gegenüber der Delta-Variante gesunken sein. Der Schutz gegen schwere Verläufe soll sich hingegen nur leicht auf etwa 91 Prozent verringert haben. Allerdings ist diese Studie noch nicht geprüft und veröffentlicht.

Eine ebenfalls bisher unveröffentlichte britische Studie bescheinigt auch dem Impfstoff des Unternehmens AstraZeneca eine geringere Wirksamkeit gegen die Delta-Variante. Die Wirksamkeit des Impfstoffes fiel dabei von etwa 79 Prozent bei dominierender Alpha-Variante auf 67 Prozent bei dominierender Delta-Variante. Allerdings bescheinigt die gleiche Studie dem Wirkstoff von BioNTech / Pfizer eine leicht höhere Wirksamkeit gegen Delta als gegen Alpha (80 Prozent vs. 78 Prozent) und widerspricht damit den Daten aus Israel.

Es gibt auch noch eine veröffentlichte Studie aus Großbritannien die andeutet, dass der Schutz zwischen einem und etwa sechs Monaten nach vollständiger Impfung abnimmt: von 77% auf 67% für AstraZeneca und von 88% auf 74% für BioNTech/Pfizer. Die Informationen über Durchbruchsinfektionen wurden für diese Studie in einem Zeitraum erfasst, in dem die Delta-Variante auf den britischen Inseln dominant war.

„Bei einer Infektion mit einem respiratorischen Virus wie SARS-CoV-2 kommt das Virus zunächst mit der Schleimhaut der oberen Atemwege in Kontakt und vermehrt sich dort. Für unser Immunsystem ist es grundsätzlich schwierig eine solche Infektion unmittelbar zu unterbinden. Kurz nach der Impfung ist der Schutz unserer Schleimhaut am stärksten, nimmt aber mit der Zeit ab - was ganz normal ist. Danach sind auch Geimpfte wieder empfänglicher für eine Infektion. Dies gilt umso mehr für Mutanten wie die Delta-Variante, gegen die unsere Antikörper weniger gut reagieren. Geimpfte werden aber immer wieder in Kontakt mit dem Virus kommen, dies lässt sich nicht vermeiden. Denn SARS-CoV-2 wird nicht einfach verschwinden, sondern das Virus wird bleiben. In den meisten Fällen wird das Immunsystem der Geimpften schnell aktiviert und kann das Virus sofort eliminieren. Der überwiegende Teil der geimpften Infizierten wird davon nichts merken und keine Symptome entwickeln. Diejenigen, die Symptome entwickeln, werden in der Regel nur milde, erkältungsähnliche Symptome bemerken. Das heißt, Impfdurchbrüche gehen fast ausschließlich mit einem milderen Krankheitsverlauf einher. Entsprechend schützt die Impfung sehr effizient vor schweren Verläufen und das erklärt, warum fast ausnahmslos Ungeimpfte auf den Intensivstationen liegen.“

Prof. Dr. Dirk Brenner, Immunologe am LIH und LCSB.

Wie lange hält der Immunschutz nach überstandener Krankheit?

Das Immunsystem bekämpft nicht nur eine Infektion, es baut auch eine gewisse Immunität gegen eine erneute Infektion mit Krankheitserreger auf. Wie lange dieser natürliche Immunschutz im Falle von SARS-CoV-2 anhält, wird noch untersucht. In einer Studie konnten Wissenschaftler noch 11 Monate nach einer überstandenen, milden Infektion ruhende Gedächtnis-B-Zellen im Körper genesener Probanden nachweisen. Sie schließen daraus, dass das Immungedächtnis auch nach einer milden Infektion länger erhalten bleibt. Ob diese Zellen aber dann auch noch Schutz bieten können, wird noch untersucht.

Eine weitere Studie fand heraus, dass sich eben jene Antikörper-produzierenden B-Zellen im Knochenmark der Probanden niedergelassen haben. Dort können sie sehr lange überdauern. Untersuchungen an Überlebenden der Spanischen Grippe – einer Pandemie Anfang des 20. Jahrhunderts – haben gezeigt, dass B-Zellen in ihrem Knochenmark noch nach 90 Jahren Antikörper freisetzen können.

In einer vorläufig veröffentlichten Studie gehen Wissenschaftler der Universität Lübeck davon aus, dass der Schutz mindestens zehn Monate anhält. Dazu haben sie ihre Studienteilnehmer zehn Monate nach einer überstandenen milden oder moderaten Covid-19 Erkrankung untersucht und bei 76 Prozent von ihnen noch Antikörper gefunden. Außerdem haben zwei Drittel der Teilnehmer auch den T-Zell-Botenstoff Interferon Gamma gebildet. Das ist ein Zeichen dafür, dass bei ihnen auch die zweite Säule des Immunsystems noch auf das Virus trainiert ist.

Eine dänische Studie wiederum hat die Daten aus der Teststrategie des skandinavischen Landes ausgewertet. Im Jahr 2020 hatten sich dort etwa vier Millionen Menschen mindesten einmal einem PCR-Test unterzogen. Die Auswertung der 10,6 Millionen Tests ergab folgende Schätzungen: Bei jüngeren Probanden war auch nach sechs Monaten noch ein 80-prozentiger Schutz vorhanden. Allerdings nimmt die Immunität bei steigendem Alter stark ab. In der Altersstufe ab 65 lag der Schutz nach sechs Monaten bei 47 Prozent. Eine Schwäche dieser Studie ist allerdings, das hier allgemein nur nach Infektionsereignissen gesucht wurde (positiver PCR-Test). Leider ist nicht bekannt, ob die positiv getesteten Personen auch Symptome entwickelten und an Covid-19 erkrankten.

Wie oft kommt es zu Reinfektionen nach überstandener Krankheit?

Die eben genannte dänische Studie hat sich auch mit der Frage befasst, wie oft es nach einer überstandenen Covid-19 Erkrankung zu einer erneuten Infektion kommt. Die Antwort hängt wieder vom Alter ab. In der Altersgruppe bis 34 Jahre steckten sich im Schnitt 5,92 Prozent der Menschen, die sich vor Juni 2020 infizierten und anschließend wieder gesund wurden in der zweiten Welle erneut mit dem Virus an. Bei den 35- bis 49-Jährigen waren es 5,16 Prozent und bei den 50- bis 64-Järigen 4,25 Prozent. Erst bei Menschen über 65 Jahren stieg das Risiko einer erneuten Infektion auf 8,01 Prozent.

„Gerade die Zahlen aus Dänemark zeigen, dass vor allem jüngere Menschen nach einer Infektion mit dem neuartigen Corona-Virus einen recht hohen Schutz aufbauen. Das sind die guten Neuigkeiten. Die weniger guten sind, dass der Schutz bei älteren Menschen nicht so ausgeprägt ist und schneller abnimmt. Das heißt, je besser das Immunsystem bei der ursprünglichen Infektion funktioniert, umso besser ist dann auch der Langzeitschutz.“

Prof. Dr. Dirk Brenner, Immunologe am LIH und LCSB.

Welchen Einfluss die Delta-Variante auf eine Immunität beziehungsweise eine mögliche Reinfektion nach überstandener Krankheit hat, ist aktuell noch intensiver Gegenstand der Forschung. Eine Publikation vom Juli berichtet, wie effektiv Antikörper im Blut Genesener die Delta-Variante bekämpfen. Bei Probanden, die ursprünglich vor einem halben Jahr erkrankten, war das bei 88 Prozent der Probanden noch effektiv – genauso wie bei der Alpha-Variante. Bei einer Erkrankung, die bereits ein Jahr zurückliegt, waren das hingegen nur bei 47 Prozent effektiv; bei der Alpha-Variante waren es immer noch 88 Prozent. Allerdings sind dabei zwei Dinge zu beachten. Erstens handelt es sich bei der Studie um Laboruntersuchungen. Die Prozentwerte können also nicht eins zu eins in die reale Welt übertragen werden. Und zweitens stützt sich die Studie auf die Antikörpereffizienz, während die T-Zell-Antworten nicht erfasst wurden.

Übrigens: Eine Untersuchung aus Singapur legt nahe, dass eine „Superimmunität“ gegen verschiedene SARS-CoV-2 Varianten möglich sein könnte. Dazu verabreichten sie ihren Probanden, die allesamt eine Infektion mit dem SARS-CoV-1 Virus Anfang des Jahrtausends in Südostasien überstanden hatten, zwei Dosen des BioNTech / Pfizer Impfstoffes gegen SARS-CoV-2. Bei anschließenden Blutuntersuchungen fanden sie neutralisierende Antikörper, die gegen drei der aktuell kursierenden Varianten wirksam waren – Alpha, Beta und Delta. Außerdem fanden sie Antikörper gegen fünf weitere Corona-Viren, die bisher nur bei Tieren gefunden wurden. Forscher sprechen hier von Kreuzimmunität. Um aus dieser Erkenntnis Nutzen zu ziehen, sind weitere Forschungen notwendig, zumal die Testgruppe mit acht Probanden auch sehr klein war.

Auf eine Impfung reagiert der Körper anders als auf eine natürliche Infektion. Das liegt daran, dass Impfung und Virus in der Regel auf verschiedenen Wegen in den Körper gelangen. SARS-CoV-2 etwa ist ein respiratorisches Virus. Das heißt, es kann eingeatmet werden. Die Viruspartikel haften an Aerosolen und kommen zuerst mit den oberen Atemwegen in Berührung. Diese sind mit Schleimhäuten ausgekleidet. Dort findet nicht nur der Erstkontakt, sondern auch eine besondere Immunantwort statt. Ein Antikörper, das Immunglobulin A (IgA), schützt die Schleimhäute gegen eine weitere Infektion und bekämpft den Erreger. Gelingt es dem Virus, sich gegen diesen Schutz zu behaupten und im Körper weiter auszubreiten, wird im späteren Verlauf der Krankheit das Immunglobulin G (IgG) aktiv, dass vor allem die Lunge schützen soll.

Bei der Impfung sieht das ein wenig anders aus. Denn die bis heute zugelassenen Impfstoffe werden in den Muskel gespritzt. Es kommt also zu gar keinem Kontakt mit den Schleimhäuten. Das bedeutet, es wird deutlich weniger IgA produziert, dass das Virus bei Erstkontakt in Schach halten soll. Dafür wird gleich zu Anfang viel IgG ausgeschüttet, dass die Lunge schützt. Nach einer Impfung sind unsere oberen Atemwege also erst einmal anfälliger als bei einer natürlichen Infektion. Doch wenn das Virus tiefer wandert, ist die Lunge nach einer Impfung besser vor schweren Verläufen geschützt.

Eine Untersuchung der Universität Freiburg kommt zu dem Schluss, dass die T-Zell-Antwort bereits zehn Tage nach der ersten Dosis eines mRNA-Impfstoffes für einen effektiven Schutz gegen schwere Verläufe sorgt. Die Antikörper-Antwort sei zu dieser Zeit noch kaum nachweisbar. Erst nach der zweiten Impfung, so berichten die Forscher, würde sich das ändern. Dann seien auch neutralisierende Antikörper in größeren Mengen nachweisbar während sich die T-Zell-Anzahl ebenfalls erhöht.

„Wie lange ein Immunschutz anhält, hängt unter anderem davon ab, wie das Antigen dem Immunsystem präsentiert wird. Wir nennen das den Kontext der Antigen-Präsentation. Das Antigen, also der Teil des Virus oder des Bakteriums, gegen den das Immunsystem trainiert wird, aktiviert unsere Abwehr und führt zur Entwicklung des immunologischen Gedächtnisses. Werden mehrere Dosen eines Impfstoffes gegeben, dann hat sich gezeigt, dass die zweite Impfung das immunologische Gedächtnis sehr gut stimuliert. Etwas vereinfacht kann man sagen: Mehrfachimpfungen sind besser für den Langzeitschutz.“

Prof. Dr. Dirk Brenner, Immunologe am LIH und LCSB

Ein anderer Unterschied zwischen der Immunantwort nach Impfung und natürlicher Infektion: bei der Impfung „sieht“ das Immunsystem nur ein Eiweiß aus der Oberfläche des Virus, das berühmte Spike-Protein. Es lernt also nur Antikörper und T-Zellen gegen Bestandteile dieses Eiweißes zu bilden. Bei einer natürlichen Infektion „sieht“ das Immunsystem hingegen das ganze Virus und kann eine breitere Palette an Immunabwehrwaffen gegen mehrere Bestandteile des Virus bilden.

Welcher Immunschutz ist stärker, der nach der Impfung oder der nach überstandener Erkrankung?

Sowohl eine Impfung als auch eine überstandene Infektion mit dem SARS-CoV-2 Virus bringt das Immunsystem dazu, Gedächtniszellen zu bilden. Welcher Immunschutz der stärkere ist, lässt sich zurzeit allerdings noch nicht mit Sicherheit sagen.  

„Dies ist schwer zu beurteilen, da natürliche Infektionen sehr unterschiedlich verlaufen und der Infektionsverlauf sich durch das Auftreten neuer Mutanten verändert.  Laut Daten aus Großbritannien verdoppelt die Delta-Variante beispielsweise die Gefahr, mit Covid-19 ins Krankenhaus zu kommen. Auch gegenüber den bisher bekannten Mutanten hat sich gezeigt, dass durch die Impfung eine konsistente und sehr starke Antikörper- und T-Zellvermittelte Immunität induziert wird. Neueste, aber noch nicht final begutachtete Daten aus Israel deuten aber darauf hin, dass eine natürliche Infektion noch besser als eine Impfung vor einer erneuten Infektion schützen könnte, gerade wenn es sich dabei um die Delta Variante handelt.

Prof. Dr. Dirk Brenner, Immunologe am LIH und LCSB

Infobox

Warum ist der Covid-Check-Pass von Geimpften ein Jahr gültig, der von Genesenen aber nur sechs Monate?

Viele Genesene finden es unfair, dass ihr Covid-Check nach überstandener Erkrankung nur sechs Monate gültig ist, der von Geimpften aber ein Jahr. Dies sei eine Situation, die „aus medizinischer Sicht vielleicht nicht ganz logisch“ erscheint, gab der Direktor der luxemburgischen Gesundheitsbehörde Jean-Claude Schmit in einem RTL-Interview zu. Es sei aber ein europäisches Reglement, das aus Diskussionen zwischen den Staaten entstanden sei. Und daran müsse man sich halten.

Diskussionen um einen Nachweis von Antikörpern als vierte Covid-Check-Möglichkeit laufen, sagte der Premierminister Xavier Bettel in der gleichen RTL-Reportage. Er fügte jedoch hinzu, dass dies auf europäischer Ebene koordiniert werden muss und Luxemburg hier keine Entscheidung im Alleingang treffen kann.

Soll man sich nach überstandener Erkrankung trotzdem impfen lassen?

Aktuell zeichnet sich ab, dass eine einzelne Impfung nach überstandener Erkrankung einen sehr wirksamen Immunschutz aufbaut. Booster-Impfung nennen Wissenschaftler das. Nach aktuellem Kenntnisstand sollen dadurch sowohl B-Zellen als auch T-Zellen stärker aktiviert werden. Auch mögliche Langzeitwirkungen einer Infektion – allgemein als Long Covid bekannt – könnten durch eine Impfung abgemildert werden. Allerdings nicht in jedem Fall, wie eine Untersuchung in Großbritannien zeigte. Während etwa 30 Prozent der 345 an den Symptomen einer Long Covid leidenden Studienteilnehmer über Besserung berichtete, trat bei etwa 20 Prozent das Gegenteil ein. Ihre Symptome verschlechterten sich. Bei der Hälfte der Teilnehmer hatte die Booster-Impfung übrigens keinen merklichen Einfluss auf die Long-Covid-Symptome.

Doch wenn man sich für einen Booster entscheidet - wie lange sollte man damit warten? Das hängt unter anderem von der Schwere der Erkrankung ab.

„Die Infektionen verlaufen natürlich unterschiedlich. Manche sind asymptomatisch. Andere gehen mit verschiedenen Symptomen einher, die erstmal überstanden werden müssen. Sechs Monate nach der Infektion ist ein gutes Sicherheitsintervall. Denn man möchte ja, dass die Immunreaktion abgeklungen ist, damit man sie wieder stimulieren kann. Bei asymptomatischen und milden Fällen kann man  auf die studienbasierten Impfintervalle zurückgreifen. Also ab nach etwa 4 Wochen. Man kann also sagen: Wir impfen zwischen vier Wochen und sechs Monaten nach einer überstandener Infektion, was auch den Empfehlungen des Robert-Koch Instituts entspricht. Das kann man aus immunologischer Sicht gut vertreten.“

Prof. Dr. Dirk Brenner, Immunologe am LIH und LCSB

Eine andere Möglichkeit wäre, die Menge der Antikörper zu bestimmen. Dies wird zum Beispiel in Studien gemacht, die sich mit der Dauer des Immunschutzes befassen. Dabei gehen die Wissenschaftler vereinfacht davon aus, dass die Stärke der Immunität von der Menge der Antikörper abhängt. In Wirklichkeit ist es jedoch komplizierter: Nicht alle Antikörper, die unser Körper bildet, schützen auch vor dem Virus. Nur die sogenannten neutralisierenden Antikörper. Und diese können nur in aufwendigeren Tests ermittelt werden, die zurzeit nicht von diagnostischen Laboren angeboten werden. Außerdem wird auch die zweite Säule der Immunantwort – die T-Zellen –meist außer Acht gelassen, da ihre Bestimmung ebenfalls wesentlich komplizierter und aufwendiger ist als die der gesamten Antikörper. Für SARS-CoV-2 gibt es daher noch zu wenig Daten.

„Bei Impfungen gegen andere Krankheiten wie etwa Hepatitis untersuchen wir schon lange die Antikörperkonzentration. Fällt diese unter ein gewisses Niveau, impfen wir nach. Wir nennen das Correlate of Protection und die kennen wir für SARS-CoV-2 eben noch nicht. Wir können zwar sagen, dass Antikörper vorhanden sind. Wir wissen aber noch nicht, welche Konzentration für einen ausreichenden Schutz notwendig ist. Erschwert wird die ganze Sache durch das Vorhandensein der Virusvarianten. Denn für jede Variante wäre ein unterschiedliches Antikörper-Level nötig, um einen ausreichenden Schutz zu gewährleisten“.

Prof. Dr. Dirk Brenner, Immunologe am LIH und LCSB

Wird Covid-19 zur Erkältung?

Geht es um Impfschutz und Immunität, liegt der Blick fast immer auf den Antikörpern und ihrer möglicherweise nachlassenden Wirkung bei verschiedenen Virusvarianten. Es gibt aber noch die zweite Säule der Immunantwort – die T-Zellen. Diese suchen nach Epitopen. Das sind Erkennungsmerkmalen auf der Oberfläche virusbefallener Körperzellen. Vergleicht man die Epitope des Wildtyps von SARS-CoV-2 mit den Alpha, Beta und Gamma-Varianten, dann sind sie zu 90 Prozent auch nach den Mutationen vorhanden. Für die Delta-Variante fehlen aktuell noch die Daten. Die T-Zell-Immunität funktioniert also gegen die Mutanten genauso, wie gegen das ursprüngliche Virus. Im Klartext bedeutet das: Durch Mutationen im Virusgenom können die Antikörper eventuell schlechter binden. Das Virus kann uns infizieren. Aber dann werden die T-Zellen aktiv, schützen unsere Lunge und verhindern so einen schweren Verlauf – auch gegenüber den einzelnen Mutanten.

„Wir werden jetzt durch die Impfungen eine Grundimmunität in der Bevölkerung erreichen. Antikörper-basierte Antworten werden langsam abnehmen, die T-Zell-Antworten bleiben etwas länger erhalten. Das Virus wird uns zwar weiter infizieren, aber es wird kaum noch zu schweren Verläufen kommen. Die gute Nachricht dabei ist, dass diese Infektionsereignisse unser Immunsystem weiter stärken. Das heißt, eine natürliche Infektion von Geimpften wirkt als „Booster“ und frischt unser Immunsystem wieder auf, stärkt das immunologische Gedächtnis und die Bildung von schützenden Antikörpern und T Zellen. Es wird sich also ein dynamischen Gleichgewicht zwischen Infektionsanfälligkeit und Immunität einstellen, was letztendlich dazu führen wird, dass sich SARS-CoV-2 zu einem normalen Erkältungsvirus entwickeln wird“.

Prof. Dr. Dirk Brenner, Immunologe am LIH und LCSB.

Fazit

Sowohl eine überstandene Infektion als auch eine Impfung schützen gut vor Erkrankung und vor allem vor schweren Verläufen. Allerdings lässt sich zurzeit noch nicht eindeutig beantworten, welcher Immunschutz der zuverlässigere ist. Auch wie lange wir gegen eine (Re-)Infektion geschützt sind, ist noch nicht ganz klar. Ergebnisse aus Zulassungs- und Feldstudien zeigen, dass sowohl bei Geimpften als auch bei Genesenen mindestens sechs Monate lang Schutz besteht, und dass jüngere Menschen in der Regel besser geschützt.

Wie immer in dieser Pandemie gibt es noch viele offene Fragen. Sollten vollständig geimpfte Erwachsene eine Booster-Impfung erhalten, oder ist es vertretbar, dass sie auf natürliche Art und Weise (immer wieder) mit dem Virus in Kontakt kommen (wie z.B. auch bei anderen, harmloseren Coronaviren) und dadurch ihren Immunschutz auffrischen? Müssen Kinder geimpft werden, oder ist es vertretbar, dass auch sie auf natürliche Art und Weise mit dem Virus in Kontakt kommen - und so geschützt werden?

Eine Kernfrage, die in diesem Kontext noch unbeantwortet ist, ist die des sogenannten Immunkorrelats: welcher Antikörperlevel im Blut korreliert mit Immunschutz gegen welche Variante? Wüssten wir dies, wäre ein Monitoring der Immunität und die Abschätzung eventueller Booster-Strategien einfacher. In der Zwischenzeit gilt es weiterhin eine Kosten-Nutzen Abschätzung zu machen zwischen der geringen Wahrscheinlichkeit eines schweren Krankheitsverlaufes und/oder Long Covid, und den eventuellen Unannehmlichkeiten, die in seltenen Fällen durch eine Impfung entstehen können. 

Autor: Kai Dürfeld (für scienceRELATIONS - Wissenschaftskommunikation); Co-Autorin: Michèle Weber (FNR)
Editoren: Michèle Weber &  Jean-Paul Bertemes (FNR)

Interviewpartner und Experteneinschätzungen: Prof. Dr. Dirk Brenner

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Quellen

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