Natürliche und hybride Immunitätsdynamik bei südafrikanischen Müttern

In einer kürzlich veröffentlichten Studie medRxiv* Preprint-Server, Forscher bewerteten die natürliche und hybride Immunität nach vier Wellen der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) in Südafrika.

Studien: Natürliche und hybride Immunität nach vier COVID-19-Wellen in einer südafrikanischen Kohorte. Bildnachweis: Andrii Vodolazhskyi / Shutterstock

Hintergrund

Eine Infektion mit dem angestammten schweren akuten respiratorischen Syndrom Coronavirus 2 (SARS-CoV-2) verleiht einen teilweisen Schutz vor einer erneuten Infektion mit demselben Stamm und eng verwandten Varianten. Ein Schutz vor einer Reinfektion kann durch das Vorhandensein von Antikörpern gegen die Rezeptorbindungsdomäne (Anti-RBD) und Antigen-spezifischen T-Zellen entstehen.

Berichte weisen darauf hin, dass die Grundimpfung mit COVID-19-Impfstoffen einen schlechten Schutz gegen eine symptomatische Infektion mit der Omicron-Variante bietet. Im Zusammenhang mit einer natürlichen Infektion ist die Assoziation von Antikörperreaktionen und dem anschließenden Schutz vor einer Reinfektion kaum bekannt, da sich die meisten Studien auf durch Impfstoffe induzierte Immunreaktionen konzentriert haben.

Nichtsdestotrotz führt die Impfung rekonvaleszenter Personen zu einem robusteren Schutz als eine Infektion oder Impfung allein. Diese Art der Immunität wird als hybride Immunität bezeichnet und erweitert die Schutzbreite gegen verschiedene Varianten, wahrscheinlich aufgrund der Immunreifung.

Über das Studium

In der vorliegenden Studie untersuchten die Forscher natürliche und hybride Immunantworten in einer Kohorte südafrikanischer Mütter. Die Studienpopulation bestand während der vier COVID-19-Wellen aus einer zweckmäßigen Stichprobe von Müttern aus einer stadtnahen Gemeinde. Südafrika erlebte vier COVID-19-Wellen, zuerst zu Beginn der Pandemie, und die nachfolgenden Wellen wurden von SARS-CoV-2 Beta (zweite), Delta (dritte) und Omicron (vierte) Varianten angetrieben.

Das Forschungsteam maß die serologischen Reaktionen gegen SARS-CoV-2 in Serumproben nach jeder Welle. Sie testeten auf Immunglobulin G (IgG)-Antikörper gegen das Spike (S)-Protein des Vorfahrenstamms, der Beta-, Delta- oder Omicron-Variante. Die Teilnehmer wurden nach der Impfung von der Seroprävalenzbewertung ausgeschlossen.

Risikofaktoren im Zusammenhang mit Seropositivität wurden unter Verwendung von verallgemeinerten Schätzungsgleichungen (GEE) identifiziert. Die GEE-Modelle wurden für Alter, Familienstand, Infektion mit dem humanen Immundefizienzvirus (HIV), Bildungsabschluss, Erwerbstätigkeit, Haushaltsgröße und -einkommen, Asthma und Rauchen adjustiert.

Ergebnisse

Die Studienpopulation umfasste 339 Mütter, überwiegend aus niedrigem sozioökonomischem Status. Rauchen wurde von 124 Probanden selbst angegeben, und 69 Teilnehmer hatten eine HIV-Infektion. Während des Studienzeitraums erkrankten 18 Personen an SARS-CoV-2, und drei Fälle wurden aufgrund von COVID-19 ins Krankenhaus eingeliefert; Es wurden keine Todesfälle registriert.

Zwei Probanden erhielten den Ad.26COV2.S-Impfstoff von Janssen vor ihrer zweiten Probenahme (während der Beta-Welle). Vor der dritten Welle wurden 19 Mütter mit Ad.26COV.2S und 76 mit Pfizers BNT162b2-Impfstoff geimpft. Etwa 45,4 % (154) der Teilnehmer wurden vor der vierten Welle mit einem der beiden Impfstoffe geimpft.

Seropositivität wurde bei mehr als der Hälfte der Studienpopulation nach der ersten COVID-19-Welle festgestellt. Die Seropositivität bei nicht geimpften Probanden stieg nach der Beta-Welle auf 74,3 %, nach der dritten Welle auf 89,8 % und nach der vierten Welle auf 97,9 %. Nur fünf Teilnehmer waren während der vier Wellen seronegativ.

In einer unbereinigten Analyse waren das Gewicht der Mutter, die HIV-Infektion und das Alter positiv mit der Seropositivität assoziiert, während das Rauchen umgekehrt assoziiert war. Nach der Anpassung zeigten Personen, die in überfüllten Haushalten lebten, höhere Chancen auf Seropositivität, während Rauchen mit Seronegativität assoziiert war.

Eine Serokonversion war bei 52 % der seronegativen Mütter nach der ersten und zweiten COVID-19-Welle offensichtlich. Nach der dritten und vierten Welle zeigten 66 % bzw. 77 % der Personen eine Serokonversion. Die höchsten Anti-S-IgG-Konzentrationen bei den nicht geimpften Müttern wurden nach der Omicron-Welle beobachtet. Darüber hinaus waren die Antikörperkonzentrationen bei Müttern, die in vorangegangenen COVID-19-Wellen seropositiv waren, bei jeder Welle höher als bei seronegativen Probanden.

Die Wahrscheinlichkeit einer Auffrischung bei Teilnehmern mit niedrigen IgG-Titern vor der Welle betrug 53 % während der zweiten Welle, 68 % und 84 % während der dritten bzw. vierten Welle. Im Gegensatz dazu waren die Auffrischungsraten bei Patienten mit hohen Antikörpertitern mit 17 %, 39 % und 29 % während der Beta-, Delta- bzw. Omicron-Welle niedrig. Die Autoren stellten fest, dass vor der Omicron-Welle wesentlich höhere Anti-Ancestral-S-Protein-IgG-Titer vor der Welle erforderlich waren, um einen 50-prozentigen Schutz vor einer Infektion zu gewährleisten.

Von den geimpften Probanden zeigten 87,7 % vor der Impfung eine Seropositivität. Die Antikörpertiter gegen alle S-Protein-Varianten nach teilweiser oder vollständiger Impfung mit dem BNT162b2-Impfstoff waren bei Müttern mit vor der Impfung seropositiven Müttern signifikant höher als bei seronegativen Personen. Die IgG-Titer stiegen nach der zweiten Impfdosis bei denjenigen mit Seropositivität vor der Impfung nicht an, obwohl eine zweite Dosis die IgG-Spiegel bei seronegativen Müttern erhöhte.

Schlussfolgerungen

Die Autoren beobachteten eine hohe Seroprävalenz in einer einkommensschwachen Stadtrandgemeinde in Südafrika. Seropositivität nach natürlicher Infektion verlieh Schutz gegen SARS-CoV-2 Beta- und Delta-Varianten, aber zum Schutz gegen Omicron waren beträchtlich hohe Antikörpertiter erforderlich.

Die Impfung seropositiver Mütter führte zu höheren Anti-S-Protein-IgG-Konzentrationen als bei seronegativen Probanden. Die Autoren stellten fest, dass die meisten seropositiv geimpften Mütter gegen die Omicron-Variante geschützt waren. Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass die Impfung seropositiver Personen eine ausreichende Immunität gegen bekannte und verwandte SARS-CoV-2-Varianten verleihen könnte.

* Wichtiger Hinweis

medRxiv veröffentlicht vorläufige wissenschaftliche Berichte, die nicht von Experten begutachtet wurden und daher nicht als schlüssig angesehen werden sollten, die klinische Praxis / gesundheitsbezogenes Verhalten leiten oder als etablierte Informationen behandelt werden sollten.

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