Tot- versus Lebendimpfstoffe

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Wie unterscheiden sie sich voneinander?

Aktivimpfungen gehören zu den wirksamsten präventiven Maßnahmen der modernen Medizin. Durch sie konnte die Inzidenz zahlreicher Infektionskrankheiten drastisch gesenkt oder ihre Erreger konnten regional eliminiert werden. In Deutschland wird das Impfgeschehen durch die Ständige Impfkommission (STIKO) am Robert-Koch-Institut (RKI) wissenschaftlich begleitet und regelmäßig evaluiert. Dieses wichtige Beratergremium der Bundesregierung formuliert jährlich aktualisierte Empfehlungen, die sich auf die Bewertung der Wirksamkeit, Sicherheit, epidemiologischen Relevanz und des Nutzen-Risiko-Verhältnisses der verfügbaren Impfstoffe stützen.

Die in Deutschland zugelassenen Impfstoffe lassen sich im Kern in zwei Hauptgruppen gliedern: Lebendimpfstoffe und Totimpfstoffe. Die Totimpfstoffe kann man wiederum unterteilen in Impfstoffe mit abgetöteten Erregern und Spalt- beziehungsweise Konjugatimpfstoffe. Eine Sonderform bilden die mRNA-Impfstoffe, die hinsichtlich ihres immunologischen Verhaltens zwischen den Lebend- und Totimpfstoffen eingruppiert werden. Alle Impfstoffe induzieren sowohl eine humorale Immunantwort, die durch Antikörper vermittelt wird, als auch eine zelluläre Immunantwort, die in spezialisierten T-Zellen resultiert.

Lebendimpfstoffe enthalten attenuierte (abgeschwächte) Erreger. Diese Stämme, darunter sowohl Viren als auch Bakterien, besitzen eine stark reduzierte Pathogenität, bewahren jedoch ihre Fähigkeit, sich in begrenztem Umfang im Wirtsorganismus zu vermehren. Dadurch entsteht eine infektionsähnliche Situation, die eine besonders gute Schutzwirkung entfaltet.

Einzelne Impfstoffe stimulieren das Immunsystem über die physiologischen Eintrittspforten, beispielsweise Rotavirus- oder Typhus-Schluckimpfstoffe oder auch der nasal zu applizierende Influenza-Impfstoff für Kleinkinder und Jugendliche im Alter von 2 bis 17 Jahren.

Wegen ihrer Replikationsfähigkeit und der damit verbundenen lang andauernden Exposition mit den Antigenen bilden Lebendimpfstoffe eine teils lebenslange Immunität aus, weshalb vielfach die Notwendigkeit für Auffrischimpfungen entfällt.

Zudem induzieren nur Lebendimpfstoffe eine vollständige Aktivierung des angeborenen und des adaptiven Immunsystems, inklusive der Bildung von zytotoxischen (CD8⁺) T-Zellen und Gedächtnis-B-Zellen, was eine robuste Sekundärantwort ermöglicht.

Allerdings sind Lebendimpfstoffe für immunsupprimierte Menschen kontraindiziert. Zu diesen gehören unter anderem HIV-Infizierte oder Patienten, die eine Chemotherapie beziehungsweise eine hoch dosierte Corticosteroidtherapie erhalten.

Zu beachten ist zudem, dass verschiedene Lebendimpfstoffe entweder gleichzeitig oder mit einem Impfabstand von mindestens vier Wochen gegeben werden sollten. Aus diesem Grund sind die klassischen Impfstoffkombinationen gegen Masern, Mumps und Röteln (MMR) oder Masern, Mumps, Röteln und Varizella (MMRV) so sinnvoll. Eine Impfung mit einem Lebendimpfstoff ist erst nach Ende des ersten Lebensjahres möglich, da erst dann das zelluläre Immunsystem ausreichend entwickelt ist.

Neben den bereits erwähnten Impfstoffen sind in Deutschland noch Lebendimpfstoffe zum Schutz vor folgenden Erregern zugelassen: Mpox, Chikungunya (zugelassen in der EU, noch nicht vermarktet), Cholera, Denguefieber, Gelbfieber, Pocken und Polio.

Totimpfstoffe bestehen aus nicht vermehrungsfähigen Erregern oder aus isolierten beziehungsweise rekombinanten Antigenkomponenten des Pathogens. Hierzu zählen:

• Ganzkeim-Totimpfstoffe, zum Beispiel inaktivierte Poliomyelitis (IPV)
• Spaltimpfstoffe, zum Beispiel Influenza-Spaltvakzinen
• Subunit- oder rekombinante Impfstoffe, zum Beispiel Hepatitis B, HPV, SARS-CoV-2 proteinbasiert
• Toxoidimpfstoffe, zum Beispiel Impfstoffe zum Schutz vor Tetanus und Diphtherie
• Konjugatimpfstoffe: Bei diesen Impfstoffen ist ein schwach wirksames Polysaccharid-Antigen bakterieller Kapseln, zum Beispiel von Pneumokokken, Meningokokken oder Haemophilus influenzae Typ b, an ein Trägerprotein gekoppelt, um neben einer humoralen Antikörperantwort auch eine T Zell vermittelte (CD4 ⁺ ) Immunantwort zu ermöglichen.

Im Gegensatz zu den Lebendimpfstoffen induzieren die Tot-, Subunit- und Konjugatimpfstoffe keine zytotoxischen T-Zellen, sondern nur CD4⁺ Helfer-T-Zellen. Diese sind unverzichtbar für eine nachhaltige B-Zell-Antwort und damit für eine ausreichende Produktion von Antikörpern. Allerdings bedarf es dazu in aller Regel einer Adjuvantierung der Impfstoffe, sodass mit Ausnahme von einigen Influenza-Impfstoffen nahezu alle Tot-, Subunit- und Konjugatimpfstoffe zusammen mit einem Adjuvans formuliert sind. Bei Influenza-Impfstoffen kann darauf verzichtet werden, da wegen der hohen Stammvariabilität in jedem Jahr neu geimpft werden sollte.

Wichtig ist, dass die Anwendung der Impfstoffe bei Immunsuppression und in der Schwangerschaft möglich ist, denn das Risiko für eine Infektion oder Transmission und damit eine Vermehrung von Erregern bei den geimpften Personen ist ausgeschlossen. Einige dieser Impfstoffe werden sogar ausdrücklich zur Impfung von Schwangeren zu Beginn des dritten Schwangerschaftsdrittels empfohlen, zum Beispiel Pertussis, um für das Neugeborene einen ersten Immunschutz sicherzustellen.

Das gilt auch für mRNA-Impfstoffe, die als Totimpfstoffe eingestuft werden, obwohl sie eine CD8⁺-Antwort induzieren. Da die RNA in diesen Impfstoffen deutliche Eigenschaften eines Adjuvans besitzt, entfällt auch bei den mRNA-Impfstoffen die Notwendigkeit einer zusätzlichen Adjuvantierung.

In aller Regel müssen Tot-, Subunit- und Konjugatimpfstoffe nicht nur mehrfach geimpft werden, um eine vollständige Immunisierung zu gewährleisten, sondern sie müssen auch aufgefrischt werden. Die Zeitpunkte für eine Auffrischimpfung können dem Impfkalender der STIKO entnommen werden.

In Deutschland stehen Tot-, Subunit- und Konjugatimpfstoffe zum Schutz vor Infektionen mit folgenden Erregern zur Verfügung: Cholera, Covid-19, Diphtherie, Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME), Genitalwarzen durch humane Papillomaviren (HPV), Haemophilus-influenzae-b-Infektion (Hib-Infektion), Hepatitis A, Hepatitis B, Herpes zoster (Gürtelrose), Meningokokken der Serogruppen A, B, C, W135 und Y, Influenza (saisonale echte Grippe), Japanische Enzephalitis, Pneumokokken (PCV13, PCV15, PCV20), Milzbrand (Anthrax), Pertussis (Keuchhusten), Polio (IPV), Respiratorisches Synzytial-Virus (RSV),Tetanus, Tollwut und Typhus.

Einige dieser Impfstoffe werden rekombinant hergestellt, zum Beispiel die Impfstoffe gegen HPV, Hepatitis B und der Covid-19-Spaltimpfstoff. Sie können keinerlei aufreinigugnsbedingte Kontaminationen anderer Erregerkomponenten enthalten und gelten daher als besonders verträglich.

Diese grundlegenden Unterschiede haben direkte Konsequenzen für die Impfplanung, insbesondere in Risikogruppen, bei simultaner Applikation oder bei Reiseimpfungen.