Orale Impfstoffe: Von der Mund- zur Schleimhautimmunität

Feb 13, 2024

Luisa ist stellvertretende Wissenschaftsredakteurin bei Drug Discovery News. Sie ist Doktorin der molekularen und zellulären Pharmakologie der Stony Brook University und hat für die Wissenschaftsabteilung von NPR geschrieben.

Für diejenigen, die durch den scharfen Stich von Nadeln eingeschüchtert sind, bieten orale Impfstoffe einen alternativen Weg zur Immunität. Orale Impfstoffe nutzen die Schleimhautoberflächen des Körpers, beispielsweise im Verdauungstrakt, als Schlachtfelder, um schädliche Krankheitserreger zu neutralisieren, bevor sie in den Blutkreislauf eindringen und andere Gewebe schädigen können (1). Dieser als Schleimhautimmunität bekannte Prozess verschafft oralen Impfstoffen einen entscheidenden Vorteil im laufenden Kampf gegen Infektionskrankheiten.

Um eine Schleimhautimmunität auszulösen, müssen orale Impfstoffe zunächst den niedrigen pH-Wert des Magens überstehen. Der orale Poliovirus-Impfstoff beispielsweise enthält eine abgeschwächte Version des Poliovirus, die Magensäure und Verdauungsenzymen widersteht, da sie keine Lipidhülle hat, die durch Magenenzyme zerstört werden könnte (2). Sobald das Virus den Magen überlebt, vermehrt es sich hauptsächlich im Dünndarm.

Das Virus passiert die schützende Zellbarriere des Dünndarms, indem es sich an Mikrofaltenzellen, spezialisierte Epithelzellen, die die Innenfläche des Dünndarms auskleiden, anheftet (3). Im Dünndarm repliziert sich das Virus und lockt dendritische Zellen (DCs) an (4).

Es kommt zu einer adaptiven Immunantwort, die den Empfänger auf eine zukünftige Virusinfektion vorbereitet. DCs fangen das Virus ein und zerlegen seine viralen Proteine ​​in Fragmente, die sie T-Zellen präsentieren (5). Als Reaktion darauf setzen T-Zellen Zytokine frei, um B-Zellen dazu anzuregen, Plasmazellen zu werden, was die Sekretion von IgA-Antikörpern gegen die viralen Antigene auslöst (6).

IgA-Antikörper integrieren sich in die schützende Schleimhautschicht, die die Epithelzellbarriere bedeckt. Wenn das aktive Virus den Wirt infiziert, fangen IgA-Antikörper das Virus im Schleim ein und neutralisieren es (7). Dadurch wird verhindert, dass das Virus andere Gewebe angreift, und die Vermehrung und Ausbreitung des Erregers wird eingeschränkt.

Die Muskelbewegungen des Darms leiten die mit Viren gefüllten Schleimklumpen durch den Verdauungstrakt. Dieses Material verwandelt sich im Dickdarm in Fäkalien und wird schließlich aus dem Körper ausgeschieden (8).

Im Gegensatz zur systemischen Immunität, die in erster Linie auf Krankheitserreger abzielt, sobald diese in das Gewebe eingedrungen sind, neutralisiert die Schleimhautimmunität Krankheitserreger an den Schleimhautoberflächen, wo sie zuerst in den Körper eindringen, beispielsweise im Verdauungs-, Atmungs- und Urogenitalsystem (9). Orale Impfstoffe ahmen den natürlichen Infektionsweg vieler Krankheitserreger nach und ermöglichen dem Immunsystem eine schnelle Reaktion an der Eintrittsstelle (10).

Luisa ist stellvertretende Wissenschaftsredakteurin bei Drug Discovery News. Sie ist Doktorin der molekularen und zellulären Pharmakologie der Stony Brook University und hat für die Wissenschaftsabteilung von NPR geschrieben.

Ausgabe Juli/August 2023