Postvac & Co.: Erste Biomarker für Autoimmunreaktionen nach Corona-Impfung

Dass mit dem älteren Mann, der in die Notaufnahme der Berliner Charité kam, etwas nicht stimmte, war offensichtlich. Er reagierte nicht mehr gut auf Menschen, die mit ihm sprachen. Sein Bewusstsein war getrübt. Die Ärzte der Berliner Universitätsklinik stellten nach eingehender Untersuchung eine Enzephalitis fest, eine Gehirnentzündung. Bei der Ursachensuche fiel der Verdacht nach Ausschluss aller anderen Möglichkeiten auf die Sars-CoV-2-Impfung. Nur zwei Wochen zuvor hatte der Mann sich gegen das Corona-Virus impfen lassen.

Harald Prüß gehört nicht zu den Menschen, die so einen Verdacht leichtfertig aussprechen. Der Neurologe leitet die Abteilung für Experimentelle Neurologie an der Berliner Charité und das Zentrum für neurodegenerative Erkrankungen.

Wenn man ihn nach Impfnebenwirkungen – also nach anhaltenden medizinischen Problemen oder gar Schäden – fragt, die das Nervensystem betreffen, antwortet Prüß sehr vorsichtig: „Man kann inzwischen festhalten, dass nach der Corona-Impfung durchaus vereinzelte Patienten Beschwerden entwickeln, die mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit auf die Impfung zurückzuführen sind.“ Um dann gleich weiter einzuschränken: „Die allermeisten Beschwerden, die im zeitlichen Zusammenhang mit einer Impfung auftreten, haben wahrscheinlich mit der Impfung überhaupt nichts zu tun.“

Dass er sich im Fall des älteren Mannes einigermaßen sicher ist, hat zwei Gründe: Er konnte den Patienten schon direkt nach Auftreten der Symptome eingehend untersuchen. Und dabei ist er fündig geworden.

Antikörper attackieren den eigenen Körper

Bei einer Gehirnentzündung und anderen Erkrankungen des zentralen Nervensystems suchen Ärzte nicht nur im Blut nach Proteinen, die auf eine Fehlfunktion hindeuten, sondern auch im Liquor. Das Nervenwasser umgibt das Hirn und das Rückenmark. Normalerweise gibt es dort so gut wie keine Entzündungszellen. Doch bei diesem Patienten fanden Harald Prüß und sein Team gleich eine ganze Menge dieser Zellen – und Massen von Antikörpern.

Um herauszufinden, wogegen diese Antikörper gerichtet sind, tröpfelten die Forscher sie auf Gehirngewebe von Labormäusen, ein etablierter Test in der experimentellen Neurologie. Die Antikörper des alten Mannes koppelten tatsächlich an Strukturen des Mausgehirns. Ein Hinweis darauf, dass Sie es auch beim Menschen tun könnten.

Dass Menschen nach einer Impfung Antikörper bilden, ist natürlich gewollt. Im Falle der Corona-Impfung entwickelt das Immunsystem Antikörper gegen Strukturen auf dem Spike-Protein von Sars-CoV-2, also die Stellen auf der Hülle des Erregers, mit denen das Virus an eine menschliche Zelle andockt, um sich einzuschleusen. Blockieren die Antikörper das Spike-Protein, verhindern sie das Andocken, oder erschweren es zumindest. Die Impfung wirkt.

Aber: „Antikörper können gegen beides reagieren, sowohl gegen das Virus als auch gegen körpereigene Strukturen, und dadurch Schäden verursachen“, sagt Harald Prüß. Dann sprechen Fachleute von einer Kreuzreaktion oder molekularer Mimikry.

Dass Impfungen so etwas auslösen können, ist lange bekannt. Auch bei den Corona-Impfstoffen gibt es bereits Beispiele für solche Autoimmun-Mechanismen. Sie zu belegen, ist allerdings alles andere als trivial. Solche Biomarker wie die Auto-Antikörper, die sich gegen die Hirnstrukturen des eigenen Körpers richten, können dabei helfen.

Ein Mensch, der sich impfen lässt, und bei dem kurze Zeit später eine Autoimmunerkrankung diagnostiziert wird, stellt sich natürlich die Frage, ob die Impfung dahintersteckt. Allerdings können sämtliche Beschwerden, die mit einer Impfung in Verbindung gebracht werden, auch andere Ursachen haben – das war schon vor der Corona-Impfung so.

Es hilft der einzelnen betroffenen Person nicht weiter, wenn der Zusammenhang so selten auftritt, dass er statistisch nicht auffällt. Wenn Ärzte bei Fällen solch seltener Beschwerden die Möglichkeit einer Impfnebenwirkung generell ausschließen, besteht eine Gefahr: „Ich mache mir Sorgen um diese wenigen Patienten, die tatsächlich eine Impfnebenwirkung haben, die sie längerfristig beeinträchtigt, dass ihnen Unrecht getan wird“, sagt Harald Prüß.

Mit Hochdruck arbeiten Forschergruppen auf der ganzen Welt deshalb daran, Biomarker zu finden – etwa Zellen oder Antikörper, die den Zusammenhang zwischen einer Impfung und einer anschließenden Erkrankung belegen – unabhängig von statistischen Anomalien und Hintergrundinzidenzen auf Bevölkerungsebene.

Biomarker für Impfnebenwirkungen

Geradezu blitzartig gelang die Aufklärung eines Zusammenhangs zwischen einem Sars-CoV-2-Impfstoff und gesundheitlichen Beschwerden im Jahr 2021. Damals kam der Verdacht auf, der Vektor-Impfstoff Vaxzevria des britischen Herstellers Astrazeneca könnte Sinusvenenthrombosen verursachen (siehe Kasten). Weil ein ähnliches Krankheitsbild als Folge anderer Ursachen schon bekannt war, wussten Forscherteams, wonach sie suchen mussten. Schon nach wenigen Tagen war damals klar, dass die Betroffenen bei so einer vakzineinduzierten immunogenen Thrombozytopenie (Vitt) Antikörper gegen ein Protein auf der Oberfläche ihrer eigenen Blutplättchen bilden. Schon im März 2021 konnte Andreas Greinacher von der Universität Greifswald daher vermelden: „Wir wissen, was zu tun ist, wie man es diagnostiziert und wie man es behandelt.“

Auch bei anderen sehr seltenen Nebenwirkungen der Corona-Impfung hat die Spurensuche Fortschritte gemacht und weist in Richtung spezifischer Biomarker, die helfen können, den Zusammenhang zwischen Impfung und Beschwerden zu belegen. Etwa bei der Myokarditis. Von solch einer Herzmuskelentzündung sind vorwiegend Männer unter 30 Jahren betroffen, die sich ein zweites Mal mit dem mRNA-ImpfstoffSpikevax von Moderna haben impfen lassen. Aber auch bei Comirnaty von Biontech ist die Komplikation beschrieben.

Ein europäisches Medizinerteam schrieb im Oktober 2022 im Fachmagazin The New England Journal of Medicine, dass das Immunsystem dieser von einer Myokarditis betroffenen Patienten ganz spezifische Antikörper gegen Proteine bildet, die Entzündungen hemmen. „Wenn diese Antikörper nachweisbar sind, gibt es auch erhöhte Entzündungswerte und bestimmte Biomarker, die darauf hinweisen, dass wir es bei dieser Impfkomplikation tatsächlich mit einem spezifischen Mechanismus zu tun haben“, sagt Peter Berlit, Generalsekretär der Deutschen Gesellschaft für Neurologie (DGN) und Professor an der Universität Heidelberg, „daher ist die kausale Verknüpfung zwischen Impfung und einer Herzmuskelentzündung als Impfkomplikation damit relativ klar.“

Post-Vac-Syndrom

Eine Myokarditis als Impfnebenwirkung ist indes keine große Neuigkeit. Auch bei Impfstoffen gegen andere Erreger ist sie bekannt. Ein Team der Nationalen Universität von Singapur hat 2022 22 Studien zu Impfnebenwirkungen ausgewertet. Insgesamt betrachten die Forscher darin mehr als 405 Millionen Impfdosen. Sie bestätigten, dass Männern unter 30 Jahren ein höheres Risiko hatten, eine Herzmuskelentzündung zu erleiden. Bei allen anderen war es gleich hoch – unabhängig davon, ob die Menschen eine Corona-Impfung erhalten hatten, eine andere Impfung oder gar keine Impfung. Bei der Pockenimpfung fanden die Forscher sogar ein höheres Risiko für eine Myokarditis.

Und ein drittes Beispiel für Biomarker, die auf eine Impfnebenwirkung hindeuten: Ein Forscherteam aus Chicago hat gerade gezeigt, dass der Körper einiger Covid-19-Patienten Antikörper herstellt, die sowohl gegen das Virus als auch gegen Angiotensin 2 binden. Dieses körpereigene Enzym spielt eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Blutdrucks. Kommt dieses System durcheinander, können Patienten wegen Kreislaufproblemen auf der Intensivstation landen. In Mäusen zeigte das Wissenschaftlerteam, dass auch eine Corona-Impfung solche Antikörper hervorrufen kann.

„Es ist sehr plausibel, dass dieser Mechanismus nicht nur für Blutplättchen-Antigene gilt, sondern auch für Hirn-Antigene“, sagt Harald Prüß. Antigene sind die Stellen auf Körperzellen im Blut, im Gehirn oder anderswo, an die Antikörper binden. Deswegen sucht sein Team jetzt nach dem genauen Mechanismus hinter den Bewusstseinsstörungen, wie sie der ältere Patient hatte. „Ich denke, dass wir mit intensivierter Forschung in den nächsten ein bis zwei Jahren die Mechanismen eindeutig zeigen können, die zu solchen Post-Vac-Beschwerden führen.“

Genaue Zahlen zur Häufigkeit der Störung sind bisher schwierig zu ermitteln und fehlen deshalb noch. Harald Prüß schätzt, dass ein niedriger einstelliger Prozentsatz der Long-Covid-Patienten eigentlich unter einem Post-Vac-Syndrom mit neuronalen Symptomen wie kognitiven Störungen oder schwerer Erschöpfung leidet.

Die Impfung bleibt das kleinere Risiko

Zwei Jahre nach Beginn der Impfkampagne und nach Milliarden verabreichter Impfdosen weltweit zeigt sich, dass die allermeisten schweren Impfnebenwirkungen extrem selten sind und sich gut behandeln lassen. Menschen, die Angst vor Nebenwirkungen einer Corona-Impfung haben, können also beruhigt sein.

Das sieht auch Ulrike Protzer so, die Direktorin des Instituts für Virologie an der Technischen Universität München: „Wenn Sie das Myokarditis-Risiko nehmen: Das ist nach einer Infektion fünf- bis zehnmal so hoch wie nach einer Impfung.“ Das haben britische Forscher Ende 2021 in einem Vergleich in einer großen Studie herausgefunden, in der sie Fälle von Myokarditis und anderen Herz-Kreislauf-Erkrankungen nach den Impfungen und nach Covid-Erkrankungen verglichen haben. Protzer fügt hinzu: Wer mehrere Infektionen mit dem neuen Coronavirus durchmache, bei dem addiere sich dieses Risiko mit jeder Erkrankun. Bei der dritten Corona-Infektion also auf den Faktor 15 bis 30.

Covid-19 ist also deutlich gefährlicher als jede Corona-Impfung – das ist auch gar nicht verwunderlich, wenn man sich vor Augen führt, dass die Impfung das menschliche Immunsystem lediglich mit einem einzigen Baustein des Virus konfrontiert, meist dem Spike-Protein. Das Immunsystem von Covid-19-Patienten hingegen muss sich mit dem kompletten Virus auseinandersetzen. Das liefert viel mehr Gelegenheiten für Mimikry und Kreuzreaktivität. Außerdem regt eine Viruserkrankung das Immunsystem insgesamt viel stärker an als eine Impfung. Auch das erhöht das Risiko für Folgekomplikationen. „Wir haben schon 2020 zeigen können, dass bis zu 20 Prozent der menschlichen Antikörper, die nach einer Infektion gebildet werden und Sars-CoV-2 neutralisieren, im Mausgehirn auch gegen Eiweiße im Gehirn binden“, sagt Harald Prüß, der Berliner Neurologieprofessor. Das sind deutliche Anzeichen für Kreuzreaktivität.

Patienten, die jetzt den Verdacht haben, dass die Impfung schwere Probleme bei ihnen ausgelöst hat, brauchen natürlich sofort Hilfe. Ihre Ärzte müssen sie gründlich untersuchen. Doch so früh wie den alten Patienten mit den Bewusstseinsstörungen sehen Neurologen nach einer Impfung selten, berichtet Prüß.

Nicht immer kommen Ärztinnen und Ärzte oder Patientïnnen schnell auf die Impfung als mögliche Ursache. Weil diese Nebenwirkungen so selten sind, halten sie möglicherweise andere Ursachen für wahrscheinlicher. Man sollte aber früh daran denken und dies abklären. Denn wenn die Impfung und das erste Auftreten der Beschwerden schon mehrere Wochen zurückliegen, sind wichtige Biomarker möglicherweise schon wieder aus dem Körper verschwunden.

Auch der DGN-Generalsekretär Peter Berlit plädiert für gründliche Untersuchungen: „Wann immer es möglich ist und der Patient zustimmt, sollte man auch das Nervenwasser untersuchen. Das wird häufig versäumt.“ Bei den neurologischen Komplikationen der Covid-19-Infektion sei inzwischen bekannt, dass sich viele Antikörper nur in der Hirnflüssigkeit finden ließen und nicht im Blut. Zudem empfiehlt der Neurologe, Blut und Nervenwasser tiefgefroren aufzubewahren. Wenn Forscher neue Antikörper finden, könnten sie diese Proben im Nachhinein darauf testen. „Man will den Patientinnen und Patienten ja Gerechtigkeit widerfahren lassen“, sagt Berlit.

Bei manchen Patienten zeige die gründliche Untersuchung zudem, dass die Impfung zwar nicht die Ursache für eine Krankheit gewesen ist, sie aber dennoch zum Ausbruch gebracht habe. In Einzelfällen sei das bei der Multiplen Sklerose (MS) der Fall. Diese Autoimmunerkrankung könne klinisch stumm bestehen, ohne dass die Betroffenen etwas davon merkten. Das hätten Untersuchungen gezeigt. „Wenn man sich die Kernspinaufnahmen dieser Patientinnen und Patienten anguckt, sieht man, dass es beim ersten Symptom im Gehirn nicht nur frische entzündliche Gewebeschädigungen gibt, sondern auch ältere, narbig verheilte Verletzungen“, sagt Peter Berlit. So könnte die Impfung erste Symptome einer MS triggern, die schon länger schwelt.

Dieses Muster kennen Experten bei der Multiplen Sklerose unabhängig von der Impfung auch von Infekten, die das Immunsystem aktivieren und damit den ersten MS-Schub auslösen können. „Diese Personen haben zuvor nie Symptome gehabt“, sagt Berlit.

Entwarnung bei Gürtelrose

Noch immer ist das Wissen zu Corona-Impfnebenwirkungen im Fluss. Das zeigt auch ein anderes Beispiel: Während der Corona-Impfkampagne meldeten mehr Ärzte und Patienten den Verdacht, die Impfung habe eine Gürtelrose ausgelöst. Wer einmal an Windpocken erkrankt ist, trägt Varicella-Zoster-Viren (VCV) sein Leben lang im Körper. Ist die Immunabwehr vorübergehend geschwächt oder schwindet im Alter die Zahl der VCV-Antikörper, kann das Virus wieder aktiv werden und den schmerzhaften Ausschlag auslösen. Eine Forschergruppe von der University of California in San Fransisco hat in einer großen Studie gezeigt, dass die Zahl von Gürtelrosefällen nach einer Coronaimpfung im selben Rahmen lag wie zu anderen Zeiten oder nach Influenza-Impfungen. Der Verdacht der Impfung als Auslöser war also falsch.

Und wie geht es dem älteren Mann in der Berliner Charité? Ihm haben Harald Prüß und sein Team mit einer Immuntherapie helfen können. Jetzt versuchen sie, die Prozesse in seinem Gehirn im Labor nachzubauen, um die Krankheit besser zu verstehen.