Wissenschaft

Masernimpfungen schützen nicht nur vor Masern

Das Masernvirus greift das Immunsystem an und kann Betroffene anfälliger für Folgeinfektionen machen.Mittwoch, 6. März 2019

Von Maya Wei-Haas
Eine Arzthelferin bereitet die elf Monate alte Tijana 2015 in Berlin auf eine Impfung gegen Masern, Röteln, Mumps und Windpocken vor.

Am 1. März gab UNICEF einen weltweiten Anstieg von Masernfällen bekannt – 98 Länder meldeten 2018 mehr Fälle als im Vorjahr. Das Masernvirus wird über die Luft übertragen, ist hoch ansteckend und kann noch bis zu zwei Stunden in einem Raum verbleiben, nachdem eine infizierte Person ihn verlassen hat.

Aber auch für Betroffene, die die Krankheit überleben, ist die Gefahr noch nicht gebannt. Die Masern schwächen nicht nur kurzzeitig das Immunsystem, sondern können gewissermaßen auch dessen Gedächtnis löschen. Der Körper vergisst dann, wie er Krankheiten bekämpfen kann, die er in der Vergangenheit eigentlich schon besiegt hat. Bei manchen Menschen hält diese „Immunamnesie“ mehr als zwei Jahre lang an.

Vor der allgemeinen Einführung des Masernimpfstoffs im Jahr 1963 erkrankte fast jedes Kind daran. Pro Jahr forderte das Virus etwa 2,6 Millionen Todesopfer. Die Impfung erwies sich als äußerst effektiv – zwei Dosen garantieren einen fast 97-prozentigen Schutz. Warum ist die Krankheit dann noch immer nicht ausgerottet?

In einigen Teilen der Welt haben Probleme mit der Infrastruktur oder Unruhen die Impfkampagnen beeinträchtigt und zum aktuellen Anstieg der Masernfälle beigetragen. Aber das ist nicht das einzige Problem: Laut der UNICEF ist auch Bequemlichkeit zu einem Grund geworden.

„Der Nutzen der Impfungen ist ihnen gewissermaßen zum Verhängnis geworden“, sagt Yvonne Maldonado, eine Epidemiologin der Stanford Medical School. „Die Leute sehen das einfach nicht mehr als relevanten Eingriff an.“

Die Daten zeigen jedoch, dass sie sich damit irren: Nicht nur die Masernfälle gingen mit der Verbreitung des Impfstoffes drastisch zurück, sondern auch andere Krankheiten wie Pneumokokken oder Durchfall. In ressourcenarmen Regionen betrug der Rückgang bis zu 50 Prozent, während es in verarmten Regionen bis zu 90 Prozent waren.

„Im Grunde konnten wir sehen, wie die generelle Kindersterblichkeit jäh abnahm“, sagt Michael Mina von der Harvard University, der diesen Rückgang 2015 in einer Studie untersuchte. Masernimpfungen scheinen Populationen demnach nicht nur vor Masern zu schützen, sondern durch die Vorbeugung einer Immunamnesie auch vor einer Reihe anderer Infektionen.

Anatomie einer Infektion

Im Laufe der Jahre entdeckten Wissenschaftler immer mehr Hinweise auf die mysteriösen Mechanismen des Masernvirus, darunter auch dessen scheinbaren Hang zum Angriff auf Abwehrzellen. Allerdings blieb das Puzzle unvollständig. Rik de Wart, ein Immunologe des Medizinischen Zentrums der Erasmus University, machte sich daher zusammen mit seinen Kollegen daran, die fehlenden Puzzleteile zu finden.

Dafür nutzte das Team eine Notwendigkeit des viralen Lebenszyklus aus: Um sich zu vermehren und auszubreiten, muss das Virus eine Zelle übernehmen und sich replizieren lassen. Die Forscher brachten ein Gen für ein fluoreszierendes Protein in das Masernvirus ein und infizierten damit Makaken. Als das modifizierte Virus dann an Wirtszellen andockte und Kopien von sich erstellen ließ, konnten die Forscher seine Ausbreitung anhand des Leuchtens nachvollziehen.

Amtsärzte bereiten am 8. September 2017 eine Impfung gegen Masern und Röteln im Wanasari Village in der indonesischen Provinz Jawa Barat vor.

Im gesamten Lymphgewebe der Primaten – in dem sich auch die Abwehrzellen befinden – erschienen grünlich leuchtende Punkte, die wie Sterne am Nachthimmel funkelten. Die Lichtpunkte offenbarten die Vorliebe des Virus für Abwehrzellen. In diesen Zellen werden die Infektionen, die ein Mensch im Laufe seines Lebens durchlebt, abgespeichert und katalogisiert, sodass die Erreger bei einer künftigen Begegnung effektiver bekämpft werden können. Im Verlauf der Maserninfektion nistet sich das Virus auch an der Oberfläche der Lunge und Nase ein, sodass mit jedem Husten Erreger durch die Luft geschleudert werden.

Sobald das Immunsystem zum Angriff auf die Infektion ansetzte, zogen sich die Viren zurück. Das plötzliche Verschwinden des Leuchtens verwies auf einen wichtigen Schritt hin zur Immunamnesie. Indem die Viren die Abwehrzellen infizierten, löschten sie nicht nur einen Teil des körpereigenen Immungedächtnisses aus, sondern sorgten auch dafür, dass das Immunsystem sich selbst angriff: Gesunde Abwehrzellen töteten ihre infizierten Kameraden ab.

„Wenn das Virus diese Gedächtniszellen nicht schon selbst getötet hat, dann erledigt das Immunsystem den Job“, sagt de Swart. „Das spielte sich sprichwörtlich vor unseren Augen ab.“

Das Team bestätigte später, dass sich ein ähnlicher Mechanismus wahrscheinlich beim Menschen abspielt. Allerdings ist nicht ganz klar, wie viel des Immungedächtnisses verschwindet – vermutlich variiert das von Person zu Person, wie de Swart anmerkt. Dennoch verdeutlicht der Prozess, warum Masern so oft mit Sekundärerkrankungen einhergehen: Das Virus greift nicht nur die erste Verteidigungslinie des Immunsystems an und schädigt die Haut, die Atemwege und den Verdauungstrakt, sondern löscht auch noch andere Resistenzen aus, die bereits erworben wurden.

Gesundheitsarbeiter impfen 1991 Kinder im Norden von Laos im Rahmen einer von der UNICEF gesponserten Initiative gegen Polio, Masern, Tetanus und andere Krankheiten.

Langfristige Folgen

Für Mina warfen die leuchtenden Makaken aber noch eine andere Frage auf: „Wenn die Masern im Grunde all unsere Abwehrzellen auffressen, hat das dann langfristige Auswirkungen auf unser Immungedächtnis?“

Um dieser Frage nachzugehen, werteten Mina und seine Kollegen riesige Datensätze aus den USA, Dänemark, England und Wales aus, die sowohl die Zeit vor der allgemein verfügbaren Impfung in den Sechzigern abdeckte als auch den Zeitraum danach. Die Analyse ergab, dass der Rückgang von Kinderkrankheiten nach Einführung der Impfungen überdeutlich war. In ungeimpften Populationen ließen sich bis zu 50 Prozent aller Kindstode auf andere Infektionen zurückführen, die nach einer Masernerkrankung auftrat

Dieser Effekt hielt sogar an. Zu jedem beliebigen Zeitpunkt war der beste Prädikator für Todesfälle, die nicht direkt durch Masern verursacht wurden, die Gesamtzahl der Masernfälle in den vorangegangenen drei Jahren, erklärt Mina. Das deutet darauf hin, dass an Masern erkrankte Kinder noch drei Jahre später ein erhöhtes Risiko hatten, an einer Infektion zu sterben. Diese zeitlichen Zusammenhänge geben Forschern aber nur in begrenztem Maße Aufschluss.

„Letztendlich sind das alles epidemiologische Zusammenhänge“, sagt Mina. „Man muss tief in die Biologie reingehen.“

Auch in diesem Bereich gelangten Forscher zu neuen Erkenntnissen. Im Rahmen einer Studie fanden Wissenschaftler heraus, dass Kinder in Großbritannien, die an Masern erkrankt waren, in den Jahren nach ihrer Infektion vermehrt zum Arzt mussten. Minas Team entwickelte außerdem einen Test, um Antikörper aus Blutproben zu katalogisieren. Diese Proteine werden von bestimmten Abwehrzellen gebildet und sollen Erreger neutralisieren. Die meisten Tests sind nur auf eine einzige Art von Antikörpern ausgelegt. Mina hat hingegen winzige biologische Sensoren entwickelt, die in einem Durchgang Hunderttausende entdecken können. Indem die Wissenschaftler diesen Test sowohl vor als auch nach einer Infektion anwenden, können sie bestimmen, wie viele und welche Antikörper jemand durch eine Maserninfektion verloren hat.

Eine Krankenschwester bereitet am 21. Februar 2019 in einer Schule im ukrainischen Dorf Lapaivka eine Masernimpfung vor. Die Ukraine verzeichnete 2018 mit mehr als 30.000 bestätigten Fällen die höchste Zahl an Masernerkrankungen. Seit Jahresbeginn 2019 haben sich schon 20.000 Menschen infiziert.

Globale Ausbreitung

Könnten Sekundärinfektionen auch Menschen betreffen, die heutzutage in Industrieländern wie den USA an Masern erkranken?

„Da gehe ich absolut von aus“, sagt Mina, betont aber, dass das Gesundheitssystem der USA gut genug ausgebaut ist, um solche Infektionen zu behandeln und einen tödlichen Ausgang in den meisten Fällen zu verhindern.

“Das ist ein Virus, das sich von Grenzen nicht aufhalten lässt.”

RIK DE SWART, ERASMUS UNIVERSITY MEDICAL CENTER

In Entwicklungsländern ist das nicht der Fall. Dort kann schon eine scheinbar harmlose Erkrankung wie Durchfall zum Tod führen. Da das Virus das Immunsystem angreift, hängt die Schwere einer Infektion auch von der allgemeinen Gesundheit der Bevölkerung ab. Im Grunde wirken Masern also wie ein Infektionsverstärker. In Regionen mit begrenzten Ressourcen wird das Virus demnach insgesamt mehr Todesfälle nach sich ziehen.

„In vielen Entwicklungsländern stirbt heute immer noch eins von 50 oder 100 Kindern an Masern, hauptsächlich aufgrund solcher Immuneffekte“, so Mina. Als wäre das noch nicht genug, sind die Masern schon ansteckend, lange bevor Betroffene merken, dass sie erkrankt sind. Daher kann das Virus leicht verbreitet werden, wenn ahnungslose Infizierte verreisen.

„Das ist ein Virus, das sich von Grenzen nicht aufhalten lässt“, so de Swart.

Der Artikel wurde ursprünglich in englischer Sprache auf NationalGeographic.com veröffentlicht.

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