Schwere Infektionen durch Meningokokken: Sind es nur die Bakterien?
Das gramnegative Bakterium Neisseria meningitidis ist auf den Menschen beschränkt und in der Regel harmlos. In seltenen Fällen kann es zu einer invasiven Meningokokkenerkrankung führen, einer akuten Infektion, die zu einer Schwellung des das Gehirn umgebenden Gewebes oder zu einer Infektion der Blutbahn führt. Diese muss umgehend mit Antibiotika behandelt werden, um lebensbedrohliche Komplikationen zu vermeiden. Der jüngste Ausbruch von invasiven Meningokokkenerkrankungen in Europa war Berichten zufolge mit einer hohen Sterblichkeitsrate verbunden und wurde durch Meningokokken der Serogruppe W, klonaler Typ cc11, verursacht. Bestimmte immunologische Faktoren wie Komplementmangel(öffnet in neuem Fenster) prädisponieren Menschen für eine invasive Meningokokkenerkrankung. Es ist jedoch nach wie vor unklar, welche bakteriellen oder wirtsspezifischen Faktoren den Verlauf der Infektion bestimmen.
Modellierung der Phasen der Infektion und Erkrankung durch Meningokokken
Das EU-finanzierte Projekt Eplg Men(öffnet in neuem Fenster) untersuchte, warum hauptsächlich bestimmte Meningokokkenbakterien die invasive Meningokokkenerkrankung verursachen. Die daraus resultierende Forschung wurde mit Unterstützung der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen(öffnet in neuem Fenster) durchgeführt. „Es gibt mehrere Schritte von der Exposition gegenüber Meningokokkenbakterien bis zum Auftreten der Krankheit, und unser Ziel war es, sowohl die frühe Phase der Kolonisierung als auch die späteren invasiven Stadien der schweren Krankheit zu modellieren“, erklärt Marie-Skłodowska-Curie-Forschungsstipendiat, Gerco den Hartog. Die Schleimhaut der Atemwege bildet die erste Barriere gegen die Invasion von N. meningitidis. Überwinden die Bakterien diese Barriere, wird das Komplementsystem aktiviert, um die eindringenden Bakterien zu eliminieren. Das Komplementsystem spielt eine wichtige Rolle bei der Abwehr eindringender Krankheitserreger, indem es Poren in der Zellwand der Bakterien erzeugt und diese dann zerstört. N. meningitidis hat jedoch Mechanismen entwickelt, um diese Zerstörung durch das Komplementsystem zu umgehen. Die Forschungsgruppe wählte Meningokokkenbakterien aus, die bei Betroffenen schwere Erkrankungen verursachten, und Meningokokkenbakterien von Personen ohne Symptome. Mit Epithelzellen aus der Nase als In-vitro-Infektionsmodell verglichen sie das Infektionspotenzial der jeweiligen Meningokokkenisolate. Sie maßen verschiedene Parameter, darunter den Verlust der physikalischen Barrierefunktion und die Produktion von Zytokinen, die eine Aktivierung des Immunsystems signalisieren. Die Inkubation von Bakterienisolaten mit dem Serum von ungeimpften und geimpften Personen ermöglichte außerdem eine Bewertung ihrer Resistenz gegenüber dem Komplementsystem.
Die Rolle des Immunsystems bei der Meningokokkenerkrankung
Die In-vitro-Experimente zeigten, dass Epithelzellen in der Lage waren, alle Meningokokkenisolate zu erkennen, wobei diese sich jedoch in ihrer Fähigkeit unterschieden, die oberen Atemwege des Menschen zu besiedeln. Den Hartog zufolge „legen die beobachteten Unterschiede in den individuellen Reaktionen nahe, dass nicht nur das Bakterium, sondern auch die Interaktion mit dem Wirt die bakterielle Beseitigung und damit das Risiko der Krankheitsentwicklung beeinflusst.“ Als sie die Mengen meningokokkenspezifischer Antikörper in verschiedenen Altersgruppen verglichen, stellten sie fest, dass Kinder geringe Mengen an Antikörpern gegen bakterielle Proteine aufwiesen. Im Jugendalter erreichten diese Werte ihren Höhepunkt und nahmen mit zunehmendem Alter ab. Im Gegensatz dazu erzeugte die Impfung Antikörper gegen die Polysaccharidkapsel der Bakterien. Klinische Meningokokkenisolate(öffnet in neuem Fenster) zeigten im Vergleich zu Isolaten von asymptomatischen Personen eine höhere Resistenz gegen die komplementvermittelte Zerstörung. Wichtig ist, dass die durch die Impfung induzierten Antikörper in der Lage waren, die Komplementresistenz zu überwinden und alle krankheitsverursachenden Meningokokkenisolate abzutöten. Insgesamt unterstreicht die Arbeit von Eplg Men die Bedeutung der Impfung für den Schutz bei Ausbrüchen von invasiven Meningokokkenerkrankungen und deutet darauf hin, dass der derzeit verwendete MenACWY-Impfstoff sogar vor den resistentesten Meningokokken-Bakterien schützt, die von den Betroffenen isoliert wurden.
Schlüsselbegriffe
Eplg Men, Meningokokkenbakterien, invasive Meningokokkenerkrankung, Komplementsystem, Antikörper, MenACWY-Impfstoff
