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Neue Erkenntnisse zum Immunsystem bei Kindern könnte Impfstoffwirksamkeit verbessern
Impfstoffe sind bei Kindern in Ländern mit niedrigen und mittleren Einkommen oft weniger wirksam als in Ländern mit hohem Einkommen. Grund dafür ist, dass die Entwicklung des kindlichen Immunsystems auch von Umweltfaktoren wie Alter und Ort abhängt, wie eine neue Studie zeigt. Dieses Wissen könnte dazu beitragen, die Wirksamkeit von Impfstoffen zu erhöhen.
Der Aufbau des Immunsystems und die Impfantwort von Kindern hängen von einer Fülle von Faktoren ab, beispielsweise von ihrem Alter, vom Land, in dem sie aufwachsen und ob sie an Blutarmut (Anämie) leiden. Zu diesem Schluss kommt eine neue Studie in «Science Translational Medicine», an der Forschende des Schweizerischen Tropen- und Public Health-Instituts (Swiss TPH) und der Universität Basel beteiligt waren.
Kinder in Ländern mit niedrigen und mittleren Einkommen sind am stärksten auf Impfschutz angewiesen, da Infektionskrankheiten dort häufiger auftreten. Ein besseres Verständnis davon, wie sich das Alter und weitere nichtgenetische Faktoren auf die Entwicklung des Immunsystems auswirken, eröffnet neue Möglichkeiten, um die Wirksamkeit von Impfungen für diejenigen Kinder zu verbessern, die sie am meisten benötigen.
Die Forscherinnen und Forscher entnahmen im Rahmen einer Studie zum Malariaimpfstoff RTS,S über einen Zeitraum von 32 Monaten Blutproben von Kindern in Tansania und Mosambik. Es zeigte sich, dass Kinder, die nach der Impfung eine höhere Konzentration der Antikörper im Blut und damit einen besseren Impfschutz aufwiesen, zum Zeitpunkt vor der ersten Impfung mehr antikörperproduzierende Zellen als auch mehr T-Helferzellen eines spezialisierten Typs besassen.
«Diese Erkenntnisse zeigen, wie wichtig es ist, das Immunsystem bei Kindern im Detail zu verstehen, wenn es um die Entwicklung von wirksameren Impfstoffen geht», erläutert Prof. Dr. Claudia Daubenberger, Professorin an der Universität Basel und Leiterin der Einheit Clinical Immunology am Swiss TPH.
Immunsystem entwickelt sich dynamisch
Die Ergebnisse aus Tansania und Mosambik wurden einer Studie mit niederländischen Kindern vergleichbaren Alters gegenübergestellt, in der unter anderem die Entwicklung des Immunsystems untersucht wurde. Dabei waren eindeutige Unterschiede zwischen den geografischen Regionen zu erkennen.
«Wir konnten feststellen, dass sich einige Teile des Immunsystems bei Kindern in Tansania und Mosambik schneller entwickeln, als dies bei niederländischen Kindern der Fall ist. Dies hängt höchstwahrscheinlich damit zusammen, dass diese Kinder verstärkt Infektionskrankheiten ausgesetzt sind und sie in einem anderen mikrobiellen Umfeld sowie mit einer anderen Ernährung aufwachsen», so Danika Hill vom Babraham Institute in Grossbritannien.
«Wir haben auch festgestellt, dass die Immunzelltypen während der Kindheit zwar einen gemeinsamen Entwicklungsverlauf aufweisen, die entsprechenden Veränderungen jedoch auf verschiedenen Kontinenten und sogar in Tansania und Mosambik unterschiedlich schnell stattfinden können.»
Die Forscherinnen und Forscher untersuchten auch eine mögliche Verbindung zwischen den Hämoglobinwerten im Blut von Kindern und der Stärke ihrer Immunantwort. Dabei stellten sie fest, dass anämische Kinder weniger gut auf den Malariaimpfstoff RTS,S ansprachen.
«Wir haben zum ersten Mal nachweisen können, dass sich die Bioverfügbarkeit von Eisen direkt auf die Biologie von B-Zellen auswirkt», betont Claudia Daubenberger. Die Forscherin plädiert deshalb dafür, den Anämiestatus bei der Analyse der Immunität zu berücksichtigen, welche eine Impfung erzeugt. Das erlaube besser zu verstehen, warum die Impfergebnisse bei Kindern in Ländern mit niedrigen und mittleren Einkommen so unterschiedlich ausfallen, wo Blutarmut weit verbreitet ist.
Originalbeitrag
Danika L. Hill, Edward J. Carr, Tobias Rutishauser, Gemma Moncunill, Joseph J. Campo, Silvia Innocentin, Maxmillian Mpina, Augusto Nhabomba, Anneth Tumbo, Chenjerai Jairoce, Henriëtte A. Moll, Menno C. van Zelm, Carlota Dobaño, Claudia Daubenberger, Michelle A. Linterman
Immune system development varies according to age, location and anemia in African children
Science Translational Medicine (2020), doi: 10.1126/scitranslmed.aaw9522