Neue Energie für erschöpfte T-Zellen:

Virale Infektionen der Atemwege führen zu einem großen Spektrum an Atemwegssymptomen bis hin zur Ausbildung eines akuten Lungenversagens (ARDS). Damit tragen sie weltweit zu erheblicher Morbidität, Mortalität und wirtschaftlichen Verlusten bei, wie die COVID-19-Pandemie gezeigt hat.

Der Wirt reagiert während solcher Infektionen mit evolutio­när verankerten Verhaltensänderungen wie sozia­lem Rückzug, Appetitlosigkeit und Fasten. Diese sogenannte infektionsinduzierte Anorexie führt zur Umstellung des Stoffwechsels auf Ketogenese und Produktion von Ketonkörpern wie β-Hydroxybutyrat (BHB). Ketonkörper haben immunmodulatorische Eigenschaften, die physiologische Rolle der Ketogenese während einer viralen Infektion ist jedoch unklar (Wilhelm C; Trends Immunol 2021; 42:389).

Im Zuge der Resolution viraler Infek­tionen sind CD4⁺ Typ-1-Helfer-T-Zellen (TH1) und CD8⁺-zytotoxische-T-Zellen durch die Abtötung von infizierten Zellen sowie der Produk­tion von Zytokinen und vor allem Interferonen (IFN) wie IFN-γ von zentraler Bedeutung. Gleichwohl sind der Zellstoffwechsel und die mitochondriale Funktion wichtige Determinanten der T-Zell­aktivierung und -funktion. Dies wirft die Frage nach einer möglichen Verknüpfung zwischen Ketogenese und T-Zell-Immunität auf.

Hierzu untersuchten wir zunächst die Unterschiede der infektionsinduzierten Ketogenese und Immunantwort von moderat erkrankten COVID-19-Patienten und Patienten mit ARDS, das durch SARS-CoV-2-, Influenzaviren oder eine bakterielle Pneumonie verursacht wurde (Karagiannis F; Nature 2022; 609:801). Im Vergleich zu gesunden Kontrollen und bakteriellen Infektionen stellten wir bei Influenzapatienten entsprechend der stattfindenden Ketogenese erhöhte BHB-Serumkonzentrationen fest.