Hat ein Jahrzehnt der mütterlichen Pertussis-Impfung ihre Wirksamkeit verringert?

In einer kürzlich in der Zeitschrift veröffentlichten Modellierungs- und Metaanalysestudie Naturkommunikation, Forscher untersuchten, ob die mütterliche Immunisierung gegen Pertussis, eine hoch ansteckende bakterielle Atemwegsinfektion, aufgrund längerer Anwendung eine verminderte Wirksamkeit („Abschwächung“) erfuhr. Sie überprüften vier Studien mit einer Nachbeobachtungszeit von bis zu sechs Jahren und entwickelten ein neuartiges mathematisches Modell zur Bewertung der kurz- und langfristigen Auswirkungen von Impfungen auf die Dynamik der Krankheitsübertragung. Zwar können geringfügige Verringerungen der Impfwirksamkeit (VE) nicht ausgeschlossen werden, ihre Ergebnisse zeigen jedoch, dass Impfungen von Müttern für die Verhinderung der Pertussis-Übertragung und, was noch wichtiger ist, für die Rettung des Lebens ungeimpfter Neugeborener unerlässlich sind (und weiterhin sein werden).

Studie: Mütterliche Pertussis-Impfung und die Abschwächung der Wirksamkeit routinemäßiger Impfungen: eine Metaanalyse- und Modellierungsstudie. Bildquelle: Kateryna Kon / Shutterstock

Pertussis und die Ergebnisse weltweiter Impfbemühungen

Pertussis, umgangssprachlich „Keuchhusten“ genannt, ist eine hoch ansteckende Atemwegserkrankung, die durch das Bakterium verursacht wird Bordetella pertussis. Zu den Symptomen gehörten chronischer oder starker Husten, allgemeine Müdigkeit und Fieber, Übelkeit und Atembeschwerden. Charakteristisch ist der starke Reizhusten, von dem sich der Name „Keuchhusten“ ableitet. Pertussis-Infektionen sind bei Kindern, insbesondere Neugeborenen, am schwerwiegendsten und waren vor den 1940er Jahren eine wesentliche Ursache für die Kindersterblichkeit.

Glücklicherweise lässt sich Keuchhusten durch Impfungen leicht verhindern. Durch weltweite groß angelegte Impfbemühungen in den 1940er Jahren konnten die Übertragungsraten in den meisten Ländern um 90 % gesenkt werden. Leider erlebte Keuchhusten aus bisher unbekannten Gründen in den letzten zwei Jahrzehnten ein Comeback. Dies hat zu einer Wiederbelebung der Pertussis-zentrierten Forschung geführt, die darauf abzielt, die Mechanismen zu evaluieren, die steigenden Übertragungsraten zugrunde liegen.

Säuglinge, insbesondere Neugeborene, sind aufgrund ihrer suboptimalen Immunentwicklung und mangelnden Immunisierung die Gruppe, die am stärksten von der Krankheit betroffen ist. Um dem entgegenzuwirken, haben zahlreiche Nationen (seit 2012) und die Weltgesundheitsorganisation (seit 2015) Impfprogramme für Mütter empfohlen und initiiert. Es hat sich klinisch gezeigt, dass die Impfung von Frauen während der Schwangerschaft ihre schützenden Wirkungen auf ihre ungeborenen Kinder überträgt, was zu einer geschätzten Reduzierung der Neugeborenensterblichkeit um 70 % führt.

„Allerdings sind die nachgelagerten Folgen der mütterlichen Impfung, wenn Säuglinge ihre routinemäßigen Keuchhustenimpfungen erhalten, kaum bekannt. Insbesondere bestehen seit langem Bedenken hinsichtlich einer möglichen immunologischen Abschwächung, d. h. der Beeinträchtigung der kindlichen Immunantwort durch mütterlich übertragene Antikörper.“

Das Verständnis, ob aktuelle Impfprotokolle zu einer Abschwächung der Immunisierung führen und wenn ja, in welchem ​​Ausmaß, wird eine Überarbeitung der aktuellen Impfrichtlinien ermöglichen und möglicherweise eine Überarbeitung der verwendeten Impfstoffe oder des Prozesses selbst erfordern.

Über die Studie

In der vorliegenden Studie führten die Forscher eine Metaanalyse durch, um zu untersuchen, ob eine längere (2012 bis 2023) Immunisierung der Mutter die Wirksamkeit des Impfstoffs (VE) verringert hat. Die Studie folgte den Richtlinien „Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses“ (PRISMA).

Die Datenerfassung wurde eingeleitet, indem relevante Veröffentlichungen aus drei Online-Datenbanken (PubMed, Web of Science und Scopus) von der Datenbankinitiierung bis zum 25. August 2023 zusammengestellt wurden. Diese Suche ergab 374 Artikel in allen Datenbanken, von denen 146 doppelte Datensätze waren. Von den 228 verbleibenden Veröffentlichungen ergab das Abstract-Screening 69 potenzielle Artikel, die im Volltext-Screening weiter auf die endgültige Stichprobe von vier eingegrenzt wurden.

„Um in unsere Überprüfung einbezogen zu werden, mussten die Studien eine Schätzung des relativen Risikos (RR) für Keuchhusten bei Säuglingen liefern, die mindestens eine Dosis ihrer Grundimmunisierung von geimpften Müttern im Vergleich zu ungeimpften Müttern erhalten hatten. Wir haben nur die Studien ausgewählt, die eine im Labor bestätigte Diagnose von Keuchhusten verwendeten.“

Jede der vier eingeschlossenen Studien berichtete über mindestens fünf Schätzungen des relativen Pertussis-Risikos beim Vergleich geimpfter und ungeimpfter Mütter. Studienanalysen wurden in zwei Schritten durchgeführt: Erstens wurden zur Berücksichtigung der unterschiedlichen in den eingeschlossenen Studien verwendeten Metriken standardmäßige relative Risiken berechnet und auf jede eingeschlossene Metrik angewendet. Zweitens wurden die Metaanalysen durchgeführt. Die hier verwendete Meta-Regression wurde korrigiert, um „Bevölkerung“ als zufälligen Schnittpunkt zu berücksichtigen.

Schließlich entwickelten die Forscher ein neuartiges mathematisches Modell, das auf dem SEIR-Modell (Susceptible-Exposed-Infected-Recovery) basiert und explizit testet, ob VE für die Abschwächung der Immunisierung verantwortlich ist. Das Modell hatte zwei Ergebnismaße: 1. Misserfolg bei der „Einnahme“ (wenn der Primärimpfstoff versagte) und 2. Misserfolg bei der Dauer (Verlust oder Verringerung des Impfschutzes). Das Modell arbeitet in einem hierarchischen Unterteilungsrahmen, der drei Ebenen mit jeweils eigenen „Pfaden“ umfasst.

Level 1: „Diese drei möglichen Wege oder Kompartimente beginnen mit dem Impfstatus ihrer Mutter während der Schwangerschaft, gefolgt von einem Impfplan für Säuglinge, der dem der empirischen Studien ähnelt.“ Level 2: „…Neugeborene können in drei möglichen Kompartimenten geboren werden: von geimpften Müttern, deren Impfung erfolgreich war, von Müttern, deren Impfung fehlschlug (d. h. die den Impfstoff erhielten, deren Kind aber ungeschützt blieb) oder von ungeimpften Müttern.“ Stufe 3: „Auf jedes der drei Kompartimente folgt ein Kompartiment für eine erfolgreiche primäre Säuglingsimmunisierung und ein Kompartiment für eine fehlgeschlagene primäre Säuglingsimmunisierung, wodurch es anfällig wird, oder für eine fehlende Immunisierung, wodurch es ebenfalls anfällig wird.“

Studienergebnisse

Die Untersuchung der historischen Landschaft von VE bei Keuchhusten bei Säuglingen anhand des neuartigen Modells ergab, dass die Immunisierung bei Säuglingen (mütterlicherseits) die Krankheitsinzidenz erheblich senkte. Im Einklang mit weltweiten Berichten folgte jedoch eine allmähliche Erholung der Pertussis-Persistenz. Dies steht im Einklang mit dem zuvor beschriebenen „Ende der Flitterwochen“-Effekt und wird bei den meisten Krankheiten erwartet, die mit unvollständigen, aber hochwirksamen Impfstoffen behandelt werden. Diese Ergebnisse bestätigen die Modellzuverlässigkeit.

Die Analyse des Beispieldatensatzes mithilfe dieses Modells ergab, dass die erste Impfstoffdosis bei Säuglingen nach der mütterlichen Impfung hochwirksam gegen Keuchhustenkontraktionen ist, die zweite und dritte Dosis jedoch viel unsicherer sind, was mit der vorherigen Unsicherheit hinsichtlich der Abschwächungseffekte übereinstimmt. Das Modell zeigte das Vorhandensein einer jahrzehntelangen Verzögerungsphase nach der Einführung der mütterlichen Immunisierung, in der die Abschwächungseffekte in Studien häufig unterschätzt werden.

Erfreulicherweise deutet die Quantifizierung der Abschwächungseffekte darauf hin, dass sie im Vergleich zu der Senkung der Kindersterblichkeit, die die Impfung der Mütter mit sich bringt, geringfügig und blass sind. Diese Ergebnisse unterstützen die gesundheitspolitischen Entscheidungen vieler Länder (55 im Jahr 2021), die Bemühungen zur Impfung von Müttern fortzusetzen, und empfehlen anderen Ländern, diesem Beispiel zu folgen.

Schlussfolgerungen

Die vorliegende Studie führte eine Meta-Regressionsanalyse von vier epidemiologischen Veröffentlichungen durch, um die potenziell abschwächende Wirkung jahrzehntelanger Immunisierungsbemühungen für Mütter zu untersuchen. Sie entwickelten und implementierten außerdem ein mathematisches Modell zur Interpretation des relativen Pertussis-Risikos und berücksichtigten dabei explizit die Abschwächung der Impfstoffwirksamkeit.

Ihre Ergebnisse zeigen das Vorhandensein einer vorübergehenden, jahrzehntelangen Verzögerungsphase nach der mütterlichen Immunisierung, die durch die Maskierung und Unterschätzung abschwächender Effekte gekennzeichnet ist, und erklären damit frühere Inkonsistenzen in der Literatur. Noch wichtiger ist, dass die Studie hervorhebt, dass zwar ein moderater VE-Verlust durch Blunting vorliegt, dieser jedoch durch die Einsparungen bei der Säuglingssterblichkeit, die die Impfung der Mütter mit sich bringt, bei weitem aufgewogen wird.