Nach einer kombinierten Tuberkulose- und HIV-Therapie bleibt die Immunschwäche bestehen

Das Immunsystem ist nach wie vor ernsthaft aus dem Gleichgewicht geraten – in einem entzündlichen Zustand der Überaktivierung und eingeschränkten Funktionalität – und entspricht dem internationalen Goldstandard für die Behandlung von Menschen mit latenter Tuberkulose (TB) und HIV, berichtet ein Team am Texas Biomedical Research Institute in Naturkommunikation.

Die gute Nachricht ist, dass die Behandlungen das Virus kontrollieren und die meisten TB-Bakterien abtöten. Die schlechte Nachricht ist, dass sich das Immunsystem in der Lunge nicht vollständig erholt.“

Riti Sharan, Ph.D., Assistenzprofessorin am Texas Biomed und Mitautorin

Es wird angenommen, dass es sich bei der Studie um die bisher detaillierteste Analyse handelt, die dokumentiert, was in der Lunge nach der Standardbehandlung bei Koinfektionen passiert. Dies ist dank gut etablierter nichtmenschlicher Primatenmodelle möglich, die Menschen mit latenter Tuberkulose und aktivem HIV darstellen.

„Wir glauben, dass dies das erste Mal ist, dass Forscher experimentell gezeigt haben, wie Immunreaktionen nach einer Koinfektion und einer kombinierten Behandlung dysfunktional bleiben“, sagte Deepak Kaushal, Ph.D., Professor am Texas Biomed und Mitautor. „Es wurde von vielen vermutet, und dies ist wirklich der erste tiefe Einblick darin.“

Doppelter Ärger

Latente TB ist wann Mycobacterium tuberculosis (Mtb) vorhanden ist, aber keine aktiven Krankheitssymptome verursacht und nicht ansteckend ist. Schätzungen zufolge leidet etwa ein Viertel der Weltbevölkerung – mehr als zwei Milliarden Menschen weltweit – an latenter Tuberkulose. Schätzungen zufolge sind in den USA 13 Millionen Menschen mit dem Bakterium infiziert. Die überwiegende Mehrheit erkrankt nicht, aber Menschen mit geschwächtem Immunsystem, wie Menschen mit HIV, Unterernährung oder Diabetes, haben ein höheres Risiko, eine aktive Tuberkuloseerkrankung zu entwickeln. Die antiretrovirale Therapie ist bei der Unterdrückung von HIV äußerst wirksam, so dass das Virus nicht mehr das Todesurteil darstellt, das es einst war. Vielmehr ist Tuberkulose zur häufigsten Todesursache für Menschen mit Koinfektion geworden.

Bei einer neuen HIV-Diagnose empfiehlt die Weltgesundheitsorganisation eine antiretrovirale Therapie zur Kontrolle des Virus und ein antibakterielles Protokoll namens 3HP, um das Risiko einer Reaktivierung latenter Tuberkulose zu minimieren. Dazu gehört die Einnahme einer Tablette einmal pro Woche über 12 Wochen.

Das Forschungsteam von Texas Biomed hat zuvor gezeigt, dass Immunreaktionen nach einer HIV-Behandlung weiterhin fehlreguliert sind. Diesmal untersuchten sie die gleichzeitige Behandlung von HIV und latenter Tuberkulose, um zu sehen, ob sie dazu beitrug, die Funktionalität des Lungenimmunsystems besser wiederherzustellen.

„Eine Koinfektion bringt die Immunantwort durcheinander“, sagte Dr. Kaushal. „Man könnte meinen, dass sich die Immunantwort nach der Behandlung wieder normalisiert – das passiert nicht. Das könnte erklären, warum koinfizierte Menschen weiterhin einem höheren Risiko für Atemwegsinfektionen ausgesetzt sind.“

Einzelzellen-Tieftauchgang

Das Team stellte fest, dass bestimmte Populationen von T-Zellen, bei denen es sich um weiße Blutkörperchen und eine Schlüsselkomponente des Immunsystems handelt, nach der Behandlung im Vergleich zur Kontrollgruppe im Ungleichgewicht waren. Insbesondere gab es nach der Behandlung deutlich weniger CD4+-Effektor-Gedächtnis-T-Zellen, die an vorderster Front verteidigen und frühe Signale an andere Immunzellen zum Angriff senden. Eine Untergruppe nützlicher T-Helferzellen (TH1) war vermindert, während ein anderer T-Zelltyp (TH17) erhöht war und möglicherweise für die kontinuierliche Aktivierung des Immunsystems verantwortlich ist.

„Wenn das Immunsystem kontinuierlich aktiviert wird, führt dies zu einer Erschöpfung des Immunsystems, was die Anfälligkeit für eine erneute Infektion mit TB-Bakterien erhöht“, sagte Dr. Sharan.

Mit Hilfe der Einzelzell-RNA-Sequenzierung verfolgte das Team auch die Aktivität von Makrophagen – großen Immunzellen, die sich verschlingen MTB in der Lunge – zu Beginn der Infektion. Die Makrophagenfunktionalität, die dadurch bestimmt wird, welche Gene ein- oder ausgeschaltet wurden, veränderte sich bereits zwei Wochen nach der Koinfektion mit SIV, dem nichtmenschlichen Primatenäquivalent von HIV, und änderte sich nach Abschluss der Behandlungsschemata nicht mehr zurück.

Weitere Therapien nötig

Basierend auf diesen Erkenntnissen ist das Endergebnis klar.

„Wir brauchen vom Wirt gesteuerte Therapien“, sagte Dr. Sharan. „Mit diesen Standardbehandlungen bekommt das Immunsystem keine Hilfe. Wir kontrollieren den Erreger, aber was ist mit dem Immunsystem?“

Wirtsgesteuerte Therapien oder Immuntherapien zielen gezielt auf einen Teil des Immunsystems ab, um die Reaktion auf Behandlungen zu verbessern. Mögliche Optionen untersuchen die Forscher in ihren jeweiligen Laboren.

„Es ist klar, dass die Behandlung von Tuberkulose und HIV nicht ausreichen wird, um sicherzustellen, dass die Menschen weiterhin ein gesundes Leben führen können“, sagte Dr. Kaushal. „Die Entwicklung wirtsgesteuerter Therapien zur Wiederherstellung des Immunsystems könnte möglicherweise nicht nur bei Tuberkulose und HIV, sondern auch bei einer Reihe von Atemwegserkrankungen eingesetzt werden.“

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