Wie das Masern-Virus das körpereigene Immunsystem zerstört

Neue Forschungen der Harvard Medical  School zeigen, wie das Masern-Virus das Immunsystem des Körpers schädigt und Menschen anfällig für Infektionen macht, gegen die  sie einst immun waren.

In den vergangenen zehn Jahren hat sich gezeigt, dass der Masernimpfstoff nicht nur auf eine, sondern auf  zwei Arten schützt: Es verhindert nicht nur die altbekannte akute  Krankheit mit Pickeln und Fieber, die Kinder häufig ins Krankenhaus  bringt, sondern scheint  auch langfristig vor anderen Infektionen zu  schützen.

Einige Forscher vermuten, dass der Impfstoff dem Immunsystem eine allgemeine Stärkung verleiht. Andere wiederum gehen davon aus, dass die erweiterte Schutzwirkung des Impfstoffs darauf zurückzuführen ist, dass er eine Maserninfektion  an sich verhindert. Nach dieser Theorie kann das Virus das  körpereigene Immunsystem beeinträchtigen und so genannte  Immunschwächen verursachen. Durch den Schutz vor Maserninfektion verhindert der Impfstoff, dass der Körper sein Immunsystem aus dem Gleichgewicht bringt  oder „vergisst“ und bewahrt seine  Widerstandsfähigkeit gegen andere Infektionen.

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Frühere Forschungen deuteten auf die  Auswirkungen der Immunamnese hin und zeigten, dass die Unterdrückung  des Immunsystems nach einer Maserninfektion bis zur drei Jahren  anhalten kann. Viele Wissenschaftler diskutieren jedoch immer noch, welche Hypothese richtig ist. Zu den kritischen  Fragen gehören: Wenn die Immunschwäche real ist, wie genau kommt  sie zustande und wie schwer ist sie?

Nun liefert eine Studie eines  internationalen Forscherteams unter der Leitung von Forschern der Harvard Medical School, des Brigham and Women’s Hospital und der Harvard T.H. Chan School of Public Health die  notwendigen Antworten.

In  einem Artikel in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Science erklären die Forscher, dass das Masernvirus 11 bis 73 Prozent der  unterschiedlichen Antikörper auslöscht, die vor viralen und bakteriellen Stämmen schützen, gegen die eine Person zuvor immun war – von der Grippe über das Herpesvirus bis hin zu Bakterien, die  eine Lungenentzündung und Hautinfektionen verursachen.

Wenn  also eine Person 100 verschiedene Antikörper gegen Windpocken hatte,  bevor sie sich mit Masern infiziert hat, könnte sie Masern mit nur  50 Antikörpern haben und ihren Windpockenschutz würde sich  halbieren. Dieser Schutz könnte sogar noch geringer ausfallen, wenn einige der verlorenen Antikörper starke Abwehrkräfte besitzt, die  als neutralisierende Antikörper bekannt sind.

„Stellen Sie sich vor, dass Ihre Abwehrkräfte gegenüber Krankheitserregern  wie das Tragen eines Buches mit Fotos von Kriminellen sind und jemand hat einen Haufen Löcher in sie gestanzt. Es wäre dann viel schwieriger, diesen Verbrecher zu erkennen, wenn man ihn sehen würde, besonders wenn die Löcher über wichtige Merkmale für die Erkennung, wie Augen oder Mund, gestanzt würden“, erklärt Michael Mina, Professor für Epidemiologie an der Harvard  T.H. Chan School of Public Health.

Die Studie ist die erste, die den durch das Virus verursachten Immunschaden misst und den Wert der Verhinderung einer Maserninfektion durch Impfung unterstreicht, so die Autoren.

„Die Bedrohung der Menschen durch Masern ist viel größer, als wir uns  bisher vorgestellt haben. Wir verstehen jetzt, dass der Vorgang der Löschung des Immungedächtnisses eine anhaltende Gefahr darstellt, was zeigt, dass der Masernimpfstoff von noch größerem Nutzen ist, als wir dachten“, so Stephen Elledge, Professor für Genetik und  Medizin am Blavatnik-Institut der Harvard Medical School und des  Brigham and Women’s Hospital.

Die  Entdeckung, dass Masern das Antikörper-Repertoire der Menschen erschöpfen und das Immun-Gedächtnis teilweise auf die am häufigsten  vorkommenden  Krankheitserreger reduzieren, stützt die Hypothese der Immunamnesie. „Dies ist der bislang beste Beweis dafür, dass eine Immunamnesie vorliegt  und sich auf unser gutes Langzeitimmungedächtnis auswirkt“, fügt Michael Mina hinzu, der in einer Studie aus dem Jahr 2015 erstmals die  epidemiologischen Auswirkungen von Masern auf die langfristige Kindersterblichkeit entdeckte.

Die vorliegende Forschungsarbeit des Teams wurde gleichzeitig mit einem Artikel eines separaten Teams in Science Immunology veröffentlicht, das ergänzende Schlussfolgerungen durch die Messung der durch das Masernvirus verursachten Veränderungen in B-Zellen zog. Ein begleitendes Editorial in  Science Immunology von Duane Wesemann, Professor für Medizin an der Harvard Medical School am Brigham and Women’s Hospital, setzt diese Studien in einen Kontext.

Elledge, Mina und Kollegen stellten fest, dass diejenigen, die Masern überstehen, nach und nach ihre frühere Immunität gegen andere Viren und Bakterien wiedererlangen, wenn sie ihnen erneut ausgesetzt werden. Da dieser Prozess jedoch Monate bis Jahre dauern kann, sind  die Menschen in der Zwischenzeit anfällig für schwerwiegende Komplikationen dieser Infektionen.

In Anbetracht dieser Erkenntnis, so die Forscher, sollten Kliniker erwägen, die Immunität von Patienten, die sich von einer  Maserninfektion erholen, mit einer Auffrischungsimpfung aller früheren Routineimpfstoffe wie Hepatitis und Polio zu stärken. Eine erneute Impfung gegen Masern könnte dazu beitragen, das  langfristige Leiden  zu lindern, das durch eine Immunamnesie und die  erhöhte Anfälligkeit für andere Infektionen verursacht werden  könnte, so die Autoren.

Zwei  Schritte vorwärts, einen Schritt zurück

Masern, eine der ansteckendsten Krankheiten, die der Menschheit bekannt ist, tötete nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation jährlich  durchschnittlich 2,6 Millionen Menschen, bevor ein Impfstoff  entwickelt wurde. Die weitverbreitete Impfung hat die Zahl der Todesopfer gesenkt.

Der  fehlende Zugang zu Impfungen und die Weigerung, sich impfen zu  lassen, bedeuten jedoch, dass sich nach wie vor mehr als 7 Millionen  Menschen weltweit infizieren und  jedes Jahr mehr als 100.000 Menschen sterben, berichtet die WHO – und die Zahl der Fälle hat sich Anfang  2019 verdreifacht. Laut CDC müssen in den USA viele Menschen,  die  sich mit Masern infizieren, in ein Krankenhaus eingeliefert werden.  Einige von ihnen haben bekannte Langzeitfolgen, darunter Hirnschäden  sowie Seh- und Hörverlust.

Frühere epidemiologische Untersuchungen zur Immunamnesie lassen vermuten,  dass die auf Masern zurückzuführenden Sterblichkeitsraten sogar  noch höher sein könnten –  sie machen bis zu 50 Prozent der  Kindersterblichkeit aus, wenn Forscher Todesfälle aufgrund von  Infektionen berücksichtigen, die auf die schädlichen Auswirkungen  der  Masern auf die Immunabwehr zurückzuführen sind.

Antworten  im Blut

Möglich wurde diese neue Entdeckung durch VirScan, einem Tool, das von Elledge und Tomasz Kula, Doktorand im Elledge Lab, 2015 entwickelt  wurde. VirScan erkennt antivirale und antibakterielle Antikörper im Blut, die auf  aktuelle oder frühere Begegnungen mit Viren und Bakterien  zurückzuführen sind, und gibt so einen Überblick über das gesamte  Immunsystem.

Rik deSwart, einer der Autoren der Studie, hatte während eines Masernausbruchs in den Niederlanden im Jahr 2013 Blutproben von ungeimpften Kindern  gesammelt. Für die neue  Studie verwendete die Elledge-Gruppe VirScan  zur Messung von Antikörpern vor und zwei Monate nach der Infektion  bei 77 erkrankten Kindern aus de Swarts Proben. Die  Forscher  verglichen die Messungen auch mit denen von 115 nicht infizierten  Kindern und Erwachsenen.

Als Kula einen ersten Satz dieser Proben untersuchte, fand er bei den mit  Masern infizierten Kindern einen bemerkenswerten Rückgang von  Antikörpern anderer Krankheitserreger, was eindeutig auf eine direkte Wirkung auf das Immunsystem hindeutete, so die Autoren.

Der Effekt ähnelte dem, von dem Mina vermutet hatte, dass er eine  Masern-induzierte Immunamnesie auslösen könnte. Das war den Forschern zufolge der erste eindeutige Beweis dafür, dass  Masern den Spiegel an schützenden Antikörpern selbst beeinflussen und einen Vorgang zur Unterstützung der Immunamnesie darstellen.

Anschließend  hat das Team in Zusammenarbeit mit Diane Griffin von der Johns Hopkins Bloomberg School of Public Health die Antikörper in vier  Rhesusaffen – Affen, die eng  mit Menschen verwandt sind – vor und  fünf Monate nach einer Maserninfektion gemessen. Dies war ein viel  längerer Zeitraum nach der Infektion als bei den in den  Niederlanden  verfügbaren Proben.

Ähnlich  wie bei Menschen verloren die Makaken im Durchschnitt 40 bis 60  Prozent ihrer bereits vorhandenen Antikörper gegen die Viren und  Bakterien, denen sie zuvor  ausgesetzt waren. Weitere Tests ergaben,  dass eine schwere Maserninfektion die Gesamtimmunität der Menschen  stärker senkte als eine leichte Infektion. Dies könnte für bestimmte Gruppen von Kindern und Erwachsenen besonders problematisch  sein, sagten die Forscher.

Die  Studienautoren betonen, dass die in der aktuellen Studie beobachteten  Effekte bei zuvor gesunden Kindern auftraten. Da bekanntermaßen  unterernährte Kinder von Masern viel stärker betroffen sind, können das Ausmaß der Immunamnesie und ihre Auswirkungen in weniger  gesunden Bevölkerungsgruppen noch schwerwiegender sein.

Vitalimpfung

Die  Impfung mit dem MMR-Impfstoff (Masern, Mumps, Röteln)  beeinträchtigte die allgemeinen Abwehrkräfte der Kinder nicht, so die Forscher. Die Ergebnisse stimmen mit  jahrzehntelanger Forschung  überein.

Die  Sicherstellung einer weit verbreiteten Impfung gegen Masern würde  nicht nur helfen, die 120.000 Todesfälle zu verhindern, die allein in diesem Jahr direkt den Masern zugeschrieben werden, sondern könnte auch potenziell Hunderttausende von zusätzlichen Todesfällen verhindern, die auf die dauerhafte Schädigung des Immunsystems zurückzuführen sind, erklärten die Autoren.

Das macht deutlich, wie wichtig es ist, die langfristigen Auswirkungen  von Masern zu verstehen und zu verhindern, einschließlich  Tarnkappeneffekten, die unter dem Radar von  Ärzten und Eltern geflogen sind. Wenn Ihr Kind die Masern bekommt und zwei Jahre später  eine Lungenentzündung bekommt, würden Sie die beiden nicht  unbedingt  miteinander verbinden. Die Symptome der Masern selbst können nur die Spitze des Eisbergs sein, so das abschließende  Fazit der Wissenschaftler.

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