Immunschutz durch dauerhafte Infektion

Nach der akuten Krankheitsphase können Leishmanien in geringer Zahl im Körper überdauern, dabei aktiv die Immunabwehr lang anhaltend stimulieren und eine Neuinfektion verhindern
Leishmanien (grün) vermehren sich im Inneren von Immunzellen (pink und blau).
Leishmanien (grün) vermehren sich im Inneren von Immunzellen (pink und blau).
© M. Mandell and S. Beverley
St. Louis (USA) - Manche Erreger wie die Windpockenviren bewirken nach der akuten Krankheitsphase eine dauerhafte Immunität, die vor einer erneuten Infektion schützt. In einigen Fällen werden die Erreger aber nicht vollständig aus dem Körper eliminiert. Stattdessen überdauern sie lebenslang, ohne dabei Krankheitssymptome auszulösen. Jetzt haben amerikanische Mediziner den Zusammenhang zwischen einer solchen persistierenden Infektion und dem Immunschutz am Beispiel von Leishmanien untersucht. Diese einzelligen Parasiten überleben in Immunzellen ihres Wirtes – aber nicht in einem völlig inaktiven Stadium: Einige vermehren sich ständig und werden von dem so stimulierten Immunsystem zum Teil abgetötet, wodurch sie eine anhaltend starke Immunität aufrechterhalten, berichten die Forscher im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS)“. Der Nachteil dieser hoch effektiven Form des natürlichen Immunschutzes besteht allerdings darin, dass die Krankheit bei geschwächtem Immunsystem schnell wieder ausbrechen kann. Doch ein Lebendimpfstoff aus dauerhaft persistierenden ungefährlichen Erregern könnte sich als sehr wirksam erweisen – auch für bestimmte virale oder bakterielle Infektionen.

„Normalerweise versuchen Wissenschaftler Impfstoffe zu entwickeln, die sämtliche Erreger aus dem Körper eliminieren. Aber was man eigentlich braucht, ist ein Schutz vor den schädlichen Auswirkungen der Krankheit“, sagt Stephen Beverley von der Washington University School of Medicine in St. Louis. Es könnte also von Vorteil sein, durch eine Impfung eine dauerhafte Infektion – ohne Krankheitssymptome – auszulösen. Das geschieht auf natürlichem Weg zum Beispiel bei einer Infektion mit Leishmania major, einem einzelligen Flagellaten, der durch Sandfliegen übertragen wird. Nach dem Stich entwickelt sich eine sogenannte Orientbeule, die mit der Zeit abheilt. Dabei sinkt die Parasitenzahl auf einen niedrigen Wert und der Patient wird immun gegen weitere Infektionen durch diese Erreger. Die Immunabwehr verhindert zwar eine Reaktivierung, eliminiert die Leishmanien aber nicht vollständig. Im Gegensatz zur Hautleishmaniose können andere Krankheitsformen, bei denen auch innere Organe betroffen sind, tödlich verlaufen.

Zusammen mit Michael Mandell untersuchte Beverley an Mäusen, wie sich Leishmania major-Parasiten während einer persistierenden Infektion verhalten. Die Forscher konnten dabei zwei unterschiedliche Populationen der Erreger nachweisen: Die eine bestand aus Zellen, die sich ständig teilten, die andere aus weitgehend inaktiven Zellen. Da die Gesamtzahl der Leishmanien auf einem konstant niedrigen Niveau blieb, mussten auch ständig Zellen durch die Immunabwehr abgetötet worden sein. Demnach haben neugebildete Parasiten drei Möglichkeiten: Sie teilen sich entweder weiter, gehen in einen Ruhezustand über oder werden von der Immunabwehr zerstört. Erstaunlicherweise überlebten Parasiten in Makrophagen und dendritischen Zellen, die als Teil des Immunsystems die Erreger eigentlich abwehren sollen. Auf welche Weise sich diese Leishmanien vor der Zerstörung schützen, ist rätselhaft.

Die persistent infizierten Mäuse waren vor einer erneuten Infektion geschützt. Nach einer Behandlung, die sämtliche Erreger zerstörte, wurden die Tiere wieder anfällig für eine Neuinfektion. „Offenbar benötigt das immunologische Gedächtnis ab und zu eine Auffrischung“, sagt Mandell. Möglicherweise sei ein dauerhafter Immunschutz auch gegen einige andere Krankheitserreger nur dann erfolgreich, wenn man eine persistierende Infektion in Kauf nimmt, sagt Beverley. So könnten diese Ergebnisse auch auf Tuberkulosebakterien, Toxoplasmen, Herpes- und Windpockenviren übertragbar sein.

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