64
Dr. Hans Nitschko - Max von Pettenkofer-Institut Impfung/Vakzine Virus & Vakzine

Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

  • Upload
    hanhu

  • View
    217

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Dr. Hans Nitschko - Max von Pettenkofer-Institut

Impfung/Vakzine

Virus & Vakzine

Page 2: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Ablauf

Kurze Einführung in die Immunologie

Geschichte der Impfungen

Impfungen (Kinderkrankheiten, Impfkalender)

Page 3: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Das Immunsystem

Page 4: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Funktionen des Immunsystems(Self/Non-self Discrimination)

• Schutz vor Krankheitserregern• Intrazellulär (z.B. Viren, einige Bakterien und Parasiten)• Extrazellulär (z.B. die meisten Bakterien, Pilze und

Parasiten)

• Eliminierung des veränderten “Selbst”

Das Immunsystem

Immunsystem Krankheits-erreger

Page 5: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Immune System

Innate(Nonspecific)

1o line of defense

Adaptive(Specific)

2o line of defenseProtects/re-exposure

Cellular Components Humoral Components Cellular Components Humoral Components

Angeboren Erworben

Interactions between the two systems

Das Immunsystem

Die angeborene und die erworbene Immunantwort.

Page 6: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Innate Immunity Adaptive Immunity

Vergleich der angeborenen und der erworbenen Immunität

• No memory

• No time lag

• Not antigen specific

• A lag period

• Antigen specific

• Developmentof memory

Das Immunsystem

Angeboren Erworben

Page 7: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Zellen des ImmunsystemsImmune System

Myeloid Cells Lymphoid Cells

Granulocytic Monocytic T cells B cells

NeutrophilsBasophils

Eosinophils

MacrophagesKupffer cells

Dendritic cells

Helper cellsSuppressor cellsCytotoxic cells

Plasma cells

NK cells

Das Immunsystem

Fresszellen

Killerzellen

Antikörper-bildung

HelferzellenZytotoxische Zellen

Page 8: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Entwicklung des Immunsystems

ery pl

mye

neu mφ

lym

nk

thy

CD8+

CD4+

CTL

TH2

TH1

Das Immunsystem

B

Knochenmark

Page 9: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Antikörper gegen Viren: NEUTRALISIERUNG

VIRUSNEUTRALIZING

ANTIBODIES

VNA

Rezeptorbindung,Membranfusion,

“entry” oder“uncoating”

blockiert:

Keine Infektion

Das Immunsystem

Page 10: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Phagocytose

Ak+

MacrophagenFc-Receptoren

Antikörper gegen Viren: Opsonisierung

Das Immunsystem

Page 11: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Cell Membrane

MHC class IIMHC molecules present peptides

ß2M

MHC class I

Antigenpräsentierende Zelle (APC)

Peptide made by

Proteasome(live virus)

Peptide from

acid vesicles(dead virus)

out

in

“Kill me !”

Mo: “activate me to kill”

B: “activate me to secrete Igs”

Das Immunsystem

Page 12: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

CTL

Virus-spezifische CD8 CTL:How to kill infected target cells

• Perforin• Fas/FasL• TNF-α

FasL

Fas

PerforinGranzymes

TCRCD8

MHC/peptide

Apoptosis/cell death

TNFα

Das Immunsystem

Page 13: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Impfungen -„Trainieren des Immunsystems“

Page 14: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

„Aber gerade diejenigen, die die Seuche überstanden hatten, brachten am meisten Mitgefühl für die Kranken und Sterbenden auf. Sie wussten aus Erfahrung, was es bedeutete, und fürchteten nun nicht mehr für sich selbst; denn dieselbe Person erkrankte nie ein zweites Mal –zumindest nicht tödlich…

…die vergebliche Hoffnung, in Zukunft vor jeder Krankheit geschützt zu sein…“

Thukydides (460-400 v.Chr.)Geschichte des Peloponnesischen Krieges

Über Immunität und die Pest von Athen:Infektion: spezifische Immunität

Impfungen

Page 15: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Erzeugung von Immunität zur Vorbeugung von Viruskrankheiten

Ziele:Schutz vor Infektion, Schutz vor Erkrankung, Verhinderung der Ausbreitung

Passive Immunisierung• Gabe von Antikörpern gegen ein oder mehrere Antigene• Dauer der Schutzwirkung: einige Wochen bis zu 2-3 Monaten• Spezifische Immunglobuline: Tollwut, HAV, HBV, FSME, Röteln, CMV, VZV

Aktive Immunisierung (Impfung)• Induktion einer körpereigenen Immunantwort durch Verabreichung von

abgeschwächten Erregern (Lebendimpfstoff) oder abgetöteten Erregern (Totimpfstoff)

• Schutzwirkung nach Latenzzeit, Schutzdauer variabel (bis lebenslang)• meist IgG-vermittelt (neutralisierende AK), z.T. CTL notwendig• Immungedächtnis über CD4, z.T. CD8 Zellen

Impfungen

Page 16: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige
Page 17: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Lebendimpfstoff Totimpfstoff

Immunantwort: humoral, zellulär, IgA humoralSchutzdauer: lang begrenztApplikation: oral/parenteral parenteralKosten: rel. niedrig rel. hochBoosts: 0-1 2+Adjuvans: nein jaHitzestabilität: nein ja?Nebenwirkung: ?, geringer als wt nur lokalReversion zur Virulenz ? nein

Aktive Immunisierung

Impfungen

Page 18: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Immunität braucht Zeit!R

elat

ive

activ

ity

Virus Titer

Angeboren

IFN-α/βNK

KillingTNF-αIL12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Days after infection

CTL Antiviralantibody

Erworben

Impfungen

Page 19: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Gesetzeslage Impfung

• Keine Impfpflicht in Deutschland

• Impfempfehlung: Öffentlich empfohlene Impfungen durch die Bundesländer, i.d.R. entsprechend den Impfempfehlungen der STIKOVersorgungsanspruch bei Impfschäden durch die Bundesländer

– Grundimmunisierung – Auffrischimpfungen– Indikationsimpfungen– Reiseimpfungen

Page 20: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Geschichte der Impfungen

Page 21: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Viren und Immunisierung

Ägypten, 1,500 BC Poliomyelitis

China, 3,000 BC Pocken

Babylon, 2,300 BC Tollwut

Edward Jenner Louis Pasteur Sabin/Salk

Impfungen

Page 22: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Tag 3 Tag 5 Tag 7

Pocken - Smallpox – Variola: klinisches Bild

5

Hohe Viruskonzentrationen in Vesikeln und Krusten, Virus sehr stabil Übertragung über Tröpfchen, hohe Viruskonzentration in Saliva

• Inkubationszeit 12-14 Tage (7-19 Tage)• unspezifische Symptome, abrupt einsetzendes hohes Fieber, Kopf- und Rückenschmerzen,Schleimhautveränd.• nach 2-3 Tagen Papeln mit rötlichem Randsaum (besonders Gesicht und Extremitäten, alle Papeln im gleichen Stadium)• verkrustete Pusteln

Letalitätsrate ca. 30 % (Variola major)bzw. ca. 1 % (Variola minor)

Page 23: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Smallpox - Pocken - Variola

3000 B.C.: China reports

1157 B.C.: Pharaoh Ramses V died of smallpox

710 A.D.: Disease reached Europe, 18th century: plague proportions in European cities, five European monarchs died from smallpox

1520: to America by Hernando Cortez killed 3.5 million Aztecs within 2 years!

Fehlende Immunitätin der Bevölkerung !

Poxviridae: - Variola vera (Variola minor und Variola major)- Monkeypox virus- Suipox- Cowpox (auch Vaccinia, Impfstoff)- Vaccinia virus

Page 24: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

14.5.1796 A.D Edward Jenner:Vaccination mit „cowpox virus“Vacca: die Kuh

1874 Impfpflicht im Deutschen Reichbis 1974 Pocken-Schutzimpfung in der BRD1972 letzter Pockenfall in Deutschland1974 Einstellung der Pocken-Schutzimpfung

in der BRD1977 letzter Fall von endemischen (Somalia)1978 letzter Pocken-Fall (Labor in England)1979 Einstellung d. Pocken Schutzimpfung1980 WHO: Pocken ausgerottet

Reservoire: CDC, NowosibirskTier-Reservoire?

Die Geschichte der Lebend-VakzineSmallpox - Pocken - Variola

Page 25: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

1754/67 Briten „beschenkten“ nordamerikanische Indianer mit

Pockenvirus-verseuchte Decken, > 50% Mort.

1972 Vertrag zur Beendigung der Forschung an Biologischen Kampfmitteln1980 „Ausrottung“ der Pocken1980 UDSSR (u.a.) nimmt Pockenvirus-Produktion auf (vermutl. bis 1993)

Einsatzgebiete: Strategisch, Bevölkerungszentren: Pocken, PestSeit 9/11 2001 USA: Entwicklung von Pocken Vaccinen und Therapien

Weltweit: Notfallpläne

Pocken gelten derzeit als gefährlichstes biologisches Kampfmittel:• kein Immunschutz bei jungen Generationen• weltweite Ausbreitung möglich • Impfstoff-Vorräte ausreichend?

Smallpox - Pocken - VariolaDie Geschichte einer Bio-Waffe

Page 26: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Pockenszenario (D): Zielgruppen der Impfung *

• Phase 1: kein Pockenfall weltweitPersonal in Behandlungszentren, weiteren infektiologischenZentren und Sicherheitslabors, schnelle Einsatzgruppen

• Phase 2: erster Pockenfall weltweit• Medizinisches Personal• Ausgewählte Berufsgruppen (Aufrechterhaltung des

öffentlichen Lebens)

• Phase 3: erster Pockenfall in Deutschland **• Impfungen von Kontaktpersonen• Massenimpfungen

** Oder erster Pockenfall im Ausland mit unmittelbarer Bedrohung für die deutsche Bevölkerung

Page 27: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Pocken/Vaccinia: Impf-Technik

• zweizackige Impfnadel • Desinfektion (Alkohol) nur bei

sichtbarer Verschmutzung• 0,0025 ml durch Kapillarkräfte• in den Oberarm• 15 mal auf Ø 5 mm• punktförmige Kapillarblutung• (Abdeckung mit Gaze) Impftechnik

Quelle: Paul-Ehrlich-Institut

Quelle: World Health Organization

Wundversorgung

Page 28: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Vaccinia - Normaler Impfverlauf

Tag Beschreibung0 Impfung3-4 Ausbildung einer Papel5-7 Ausbildung eines Bläschens

mit kreisförmigem Erythem 8-10 Ausbildung einer eindeutig

erkennbaren Pustel10-12 Verschorfung der Pustelab 17 Ablösung des Schorfs, eine

Impfnarbe bleibt zurück

Wenn sich keine Pustel bildet, muss die Impfung wiederholt werden

Lebendimpfstoff !Quelle: Logical Images Inc., USA

Page 29: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Komplikation: Satellitenläsionen

Page 30: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Quelle: C. H. Kempe Quelle: J. M. Leedom

Generalisierte Vaccinia

Vaccinia secundaria

Vaccinia progressiva

Ekzema vaccinatum

Vaccinia - Impf-Komplikationen(1-2 Todesfälle pro 1 Million Impfungen!)

Page 31: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

MVA: Modified Vaccinia Ankara

Attenuierung durch ca 500 Zellkultur-Passagen,Sequenzveränderungen und Deletionen im Virusgenom

Angepasst an CEF (Chicken Embryo Fibroblasten)In Säuger-Zellen Genexpression aber keine Virusbildung (Ausnahmen)

> Vaccine gegen Variola: ausreichender Schutz? > Moleklarbiologie: Vektor für Fremdgene

> Vaccine für Fremdantigene (Phase I)

Page 32: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Tollwut - Rabies - Lyssa

Heute: Zellkultur (HDC) Virus

β-Propiolacton (bPL)-inaktiviert

Louis Pasteur (1885)Joseph Meister

Umhülltes, helikales RNA Virus (Rhabdoviridae)12 kb, 5 Proteine+Lipidhülle

Page 33: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Tollwut ist eine Zoonose

Übertragung: Speichel infizierter Tiere:Bisse, Kratzer

Orale Immunisierung der Überträger

Köder mit Lebendimpfstoff:• Attenuierte Rabies Viren• Rekombinante Vaccinia

Viren mit RV G Gen

Page 34: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Tollwut - RabiesInfektion: Wunde oder SchleimhautInkubationszeit: 2 bis 7 Wochen (Monate-Jahre)Symptome: Kopfschmerz, Gelenksteife, Fieber

Hyperaktivität, Konvulsion, Hyperventilation,Lähmungserscheinungen, Hydrophobie, Aerophobie,Schluckkrämpfe, Speichelfluß,Verwirrtheit, bei 20% sog. „stille Wut“, LähmungKoma, Tod durch Atemstillstand

Pathogenese: Infektion von peripheren NervenRetrograder axonaler Transport ins ZNS (-20 mm/d)Replikation v.a. im Ammonshorn, Hippocampus, HirnstammEnzephalitis, Myelitis, Zerstörung von Neuronenspät: Axonal in Augen, Speichel- Hautdrüsen

Prophylaxe: Vakzinierung expositionsgefährdete Personenmit inaktiviertem Virus (i.m. 0, 7, 21 d)Waldarbeiter, Laborpersonal, Reise (Indien, Thailand, Indonesien)

Postexpositions-Prophylaxe: Aktive Immunisierung + passive Immunisierung

(Ig, neutralisierende AK) wichtig: so frühzeitig wie möglich

Indiziert: Kontakt mit tollwut-verdächtigem Tier Kontakt mit Inhalt von Fuchs-Impfstoffködern

Page 35: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Hepatitisvirusinfektion und Impfung

Page 36: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Klinische und epidemiologische Charakteristika der Virushepatitiden

Hepatitis A Hepatitis B Hepatitis C Hepatitis D Hepatitis E

Stuhl, selten Blut, Sperma Blut Blut Stuhl (Wasser)

Blut Zoonose!Infektionsquelle

Übertragung

Inkubationszeit

Erkrankung

Hauptsächliche

Verbreitung

fäkal-oral Intimkontakt, parenteral parenteral fäkal-oral

( parenteral) parenteral (perinatal)

perinatal (Intimkontakt)

(Tage)

Fulminant

Chronisch

Hepatom

14 - 45, Mittel 40 -160, Mittel 7 -140, Mitte Koinfekt: wie HBV 20 -65 (>90?),

etwa 28 etwa 65 etwa 50 Superinfekt:7-50 Mittel etwa 40

akut akut / schleichend schleichend akut akut

bei Ältere > 2% in ca. 1 % extrem selten Bei Superinfekt Schwangere

nein Erwachsene 5 % in > 60 % Bei Superinfekt nein

Nein ja ja nein nein

Asien, Afrika Entwicklungsländer Industrieländer, Mittelmeerraum Asien, Afrika

Südamerika Drogensüchtige AmazonasregionGF

Das Alphabet der Virushepatitis

Page 37: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

HBV-Infektion – Ein weltweites Problem• 2 Milliarden mit abgelaufener Infektion

• 350 Millionen HBsAg-Träger

von denen 60 Mill. am primärem Leber-Karzinom und 45 Mill. an Leberzirrhose sterben werden.

• Jährlich sterben 1 Mill. Menschen and den Folgen einer akuten oder chronischen HBV-Infektion.

• In Europa treten jährlich knapp 1 Mill. HBV-Erkrankungen auf, von denen 90000 chronisch werden.

• In Deutschland treten jährlich bis zu 50000 Infektionen (Hochrechnungen) und 25000 Erkrankungen auf.

Pävalenz von HBsAg-Trägern in verschiedenen Teilen der Welt

GF

Hepatocellularcarcinoma

Page 38: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Übertragungswege der HBV-Infektion1. Sexuelle Übertragung (wichtigster Weg in westlichen Industrieländern)

beim heterosexuellen und homosexuellen Intimkontakt.

2. Perkutane (parenterale) Infektiona) Gabe von Blut und Blutprodukten (heute sehr selten).b) Nadelstichverletzung des medizinischen Personals; in etwa

10 % nach Verletzung mit HBsAg-positvem Blut. c) gemeinsam benutzte Spritzen und Nadeln bei Fixern.d) unbemerkte Inokulation kleinster Blutmengen im täglichen

Leben.

1. Perinatale Infektion (wichtig in vielen Entwicklungsländern)a) perinatalen Übertragungb) während der Geburt (> 90 %); kann in 95 % durch passiv-

aktive Immunisierung des Neugeborene verhindert werden. c) durch Stillen, falls keine passiv-aktive Immunisierung

durchgeführt wurde.

GF

Page 39: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

HBV-Gefährdung des medizinischen Personals durch Kontakt mit Patientenblut

GF

Page 40: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

HBV-Impfung

Impfung mit HBsAg - aus Plasma chronischer Virusträger- in Hefezellen rekombinant hergestellt

1982 Einführung der Impfung für Risikogruppen1995 Allgemeine Impfempfehlung gemäß WHO

Grundimmunisierung 3 Impfungen 3., 5., und 11.-14. Lebensmonat

Postexpositionelle HBV-Prophylaxe 1. Bei Neugeborenen HBsAg-positiver Mütter

2. Nach Exposition

Page 41: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Abnahme der bei der BGW gemeldeten Hepatitis-Berufserkrankungen nach Einführung

der Hepatitis B-Impfung 1982

GF

Page 42: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Infektionendes Respirationstrakts und Impfung

Page 43: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Virusfamilie

Inkubationszeit

Symptome

Risikopatienten

Influenza A und B

Erregerspektrum bei viralen Infektionen des Respirationstrakts

Parainfluenza 1-4 RSV Adenoviren Enteroviren

Pneumoniehäufig Superinfektion

Myxoviridae

1-5 Tage

Paramyxoviridae Adenoviridae Picornaviridae

Pharyngitisbis Croup

„common cold“(Erwachsene);Bronchiolitis, Pneumonie(Kleinkinder)

Rhinitis, PharyngitisPneumonie

Pneumonie

Paramyxoviridae

Erwachsene mit kardiopulm.Grunderkrankung,alte Menschen

KleinkinderSäuglingeKinderErwachsene mit/ohne kardiopulm.Grunderkrankung

KleinkinderKinderErwachsene Immun-supprimierte

KinderErwachseneImmun-supprimierte

Saisonalität

Therapie

Prophylaxe

3-6 Tage 2-8 Tage ca. 6 Tage

Winter keine Winter keine Sommer

Neuraminidase-hemmer symptomatisch Ribavirin

Aerosol symptomatisch Pleconaril

jährlicherImpfstoff keine keine keinePalivizumab (mAK)

Rhinoviren (Picornaviridae) und Coronaviren (Coronaviridae) führen meist nur zu Infektionen der oberen LuftwegeAusnahme: SARS

Page 44: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Influenza A Virus verursacht eine akute Infektion, die eine starke, protektive Immunantwort auslöst.

Wieso gibt es Flu-Epidemien und Pandemien?

Influenza-Impfung

1918-19, "Spanish flu," [A (H1N1)], 50 million people may have died worldwide. Many people died within the first few days after infection and others died of complications soon after. Nearly half of those who died were young, healthy adults.

1957-58, "Asian flu," [A (H2N2)], caused about 70,000 deaths in the United States. First identified in China in late February 1957, the Asian flu spread to the United States by June 1957.

1968-69, "Hong Kong flu," [A (H3N2)], caused approximately 34,000 deaths in the United States. This virus was first detected in Hong Kong in early 1968 and spread to the United States later that year. Type A (H3N2) viruses still circulate today.

Page 45: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Influenza Viruses: Antigenic Shift

H2N2humanvirus

H3N2non-

humanSubtype

(z.B. Vogel)

H3N2 human influenzatype A virus

H1, H2 and H3N1 and N2(Mensch)

H1-15N1-9

Page 46: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Influenza-ImpfstoffeDie Grippe-Impfung ist ein Totimpfstoff, das heißt der Impfstoff besteht aus

Influenza Viren, welche die Krankheit nicht mehr auslösen können.(Strukturen der Erregeroberfläche: Hämagglutinin und Neuraminidase)

• 2003/2004:Influenza A H3N2 (A/Moskau/10/99)Influenza A H1N1 (A/New Caledonia/20/99)Influenza B (B/Hongkong/330/01)

• The 2004-2005 trivalent inactivated vaccine virus strains are (CDC, 12.5.04)A/Fujian/411/2002 (H3N2)-like, or antigenically equiv. A/Wyoming/3/2003 [H3N2]A/New Caledonia/20/99 (H1N1)-likeB/Shanghai/361/2002-like antigens or antigenically equivalent B/Jilin/20/2003 virus

or B/Jiangsu/10/2003 virus.

• Impfempfehlung (jährliche Impfung): Alter >60 Jahre Bestehende Grundleiden Bewohner von Alten- und Pflegeheimen Medizinisches Personal

Saison 2002/2003 wies eine außerordentlich heftige Grippeaktivität auf 4,5-5 Mill. zusätzliche Arztkonsultationen wegen Influenzaerkrankungen 25.-30.000 zusätzliche KH-Einweisungen 12-20.000 zusätzliche Todesfälle (5.-8.000 normal von Feb.-April)

Page 47: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Confirmed instances of avian influenza viruses infecting humans since 1997 :

1997: In Hong Kong, avian influenza A (H5N1) infected both chickens and humans. This was the firsttime an avian influenza virus had ever been found to transmit directly from birds to humans. During thisoutbreak, 18 people were hospitalized and 6 of them died. To control the outbreak, authorities killedabout 1.5 million chickens to remove the source of the virus. Scientists determined that the virus spreadprimarily from birds to humans, though rare person-to-person infection was noted.

1999: In Hong Kong, cases of avian influenza A H9N2 were confirmed in 2 children. Both patientsrecovered, and no additional cases were confirmed. The evidence suggested that poultry was the source of infection and the main mode of transmission was from bird to human. However, the possibility of person-to-person transmission remained open. Several additional human H9N2 infections were reported from mainland China in 1998-99.

2003: Two cases of avian influenza A (H5N1) infection occurred among members of a Hong Kong familythat had traveled to China. One person recovered, the other died. How or where these 2 family members were infected was not determined. Another family member died of a respiratory illness in China, but no testing was done. No additional cases were reported.

2003: Avian influenza A (H7N7) infections among poultry workers and their families were confirmed in the Netherlands during an outbreak of avian flu among poultry. More than 80 cases of H7N7 illness were reported (the symptoms were mostly confined to eye infections, with some respiratory symptoms), and 1patient died (a veterinarian who had visited an affected farm). There was evidence of some human-to-human transmission.

2003: H9N2 infection was confirmed in a child in Hong Kong. The child was hospitalized but recovered.

Page 48: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

“Schweinegrippe”

Gruppe 1:

Subtyp: A/H1N1. Classical swine Viren wurden erstmals 1930 isoliert, aber als Erkrankung bei Schweinen schon 1918 während der großen Pandemie beschrieben. Nachweis dieser Viren zunächst in Nordamerika, Verbreitung auch in Asien und Europa.

Zoonotische Infektionen des Menschen mit diesen Viren können Erkrankungen mit Influenzasymptomatik auslösen. 1976 und 1988 wurden auch tödlich verlaufene Infektionen mit diesen Viren beschrieben, Mensch-zu-Mensch-Übertragung nachgewiesen, Infektionsketten brachen aber bislang immer nach wenigen Tagen/Wochen ab.

Page 49: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

4. Neuartige Schweineinfluenzaviren aus Mexiko:

Subtyp A/H1N1. Diese Viren entstanden durch eine Reassortierung aus Viren der zweiten und dritten Gruppe. Sie enthalten Gensegmente, die ursprünglich aus aviären, porzinen und humanen Influenzaviren stammen.

Sie besitzen die Amantadinresistenz der Europäischen Schweineinfluenzaviren, sind aber empfänglich für die Neuraminidasehemmer Tamiflu und Relenza. Das Virus ist von Mensch-zu-Mensch übertragbar. In Mexiko wurden zahlreiche Menschen mit diesem Virus infiziert. Es löst dort eine schwere Influenzasymptomatik mit zahlreichen tödlichen Krankheitsverläufen aus.

2. Reassortanten der Klassischen Schweineinfluenzaviren: 3 Subtypen: A/H3N2, A/H1N2, A/H1N3. Diese Viren entstanden auf der Basis der Klassischen Schweineinfluenzaviren durch Reassortierung mit humanen H1N1- und H3N2-Viren und treten seit 1998 in Nordamerika auf.3. Europäische Schweineinfluenzaviren: 3 Subtypen: A/H1N1, A/H1N2, A/H3N2. 1979 trat in Arnsberg erstmals ein neues Virus in Schweinen auf, das vom Vogel (wahrscheinlich Ente) komplett (alle 8 Segmente) auf Schweine übertragen worden war und sich sehr schnell in der europäischen Schweinepopulation ausbreitete.

Page 50: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Globale Ausrottung der Poliomyelitis

Page 51: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

2001: 2682002: 16002003: 414 Fälle

2002: 266 Impftage in 93 Ländern2003: 51 Impftage in 13 Ländern

Ziel: Ausrottung des Virus bis 2002Start 1988: 350.000 Polio-bedingte Paralysen in 125 Ländern

Globale Ausrottung der Poliomyelitis

2008: 1655 Fälle2009: 1604 “

Page 52: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Impfstoffe gegen Poliomyelitis

Lebendimpstoff (Sabin)

attenuierte Stämme der Poliovirustypen 1, 2 und 3

Schluckimpfstoff> IgG, IgA, CTL-Induktion

Unterbrechung von Infektketten„Riegelungsimpfungen“

Impf-, Impfkontaktpoliomyelitis 1:4,4 Mio.(bes. Rückmutationen bei Typ 3)

Totimpfstoff (Salk)

Inaktivierung mit FormaldehydAdjuvans: ALOH3

Injektion> IgG

Grundimmunisierung: 3x, im 3., 5., 12. LebensmonatAuffrischung im Alter von 9-17 Jahren, dann ev. alle 10 Jahre

Page 53: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Kinderkrankheiten und Impfkalender

Page 54: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

• Lebendimpfstoff

• attenuierte Impfstämme

• Impfung ab dem 12. Lebensmonat, 2. Impfung 4 Wochen danach

Masern-, Mumps-, Rötelnimpfstoff

Masern Mumps Röteln

Page 55: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

12. Schwangerschaftswoche„kleiner Mensch“

22. WocheFetus lebensfähig

Antikörperproduktion möglich

Befruchtung

ab 32. Wocheaktiver Transport mütterlicher Antikörper

zum Feten⇒ Nestschutz

Organogenese

Frühgeburt

Page 56: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Mütterliche Antikörper (z.B. gegen Masern)

Schutz des Kindes für 6-12 Monate

Impfung des Kindes nach 11-14 Monaten

Aufbau einer eigenen Immunität

Page 57: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Masern-, Mumps-, Rötelnimpfstoff

Impfkrankheit(3-5%) abgeschwächte Form der Masernerkrankung mit verkürzter Inkubationszeit

(mind. 5 Tage), oder leichtes Fieber, LK-Schwellung (Mumps, Röteln)

ImpfkomplikationenMasern• Fieberkrämpfe nach 9-12 Tagen (1%, doppelt so hoch wie bei Ungeimpften, bei

Masern selber bei 7-8%)• Gangunsicherheit 5-12 Tage p.v., Einzelfälle• Thrombozythopenie 3-14 Tage p.v., Einzelfälle (bei Wildmasern wesentlich

häufiger), keine schweren Komplikationen• Enzephalitis 9-15 Tage p.v., 1:1 Mill. Impfungen ( 1000:1 Mill Wildmasern)• SSPE, nach Jahren, 0,05-0,5: 1Mill. Impfungen? (ca. 5:1 Mill. Wildmasern)

Mumps• Fieberkrämpfe (s.o.), Milde Parotitis (0,5%), Hodenschwellung (Einzelfälle)

Page 58: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Masern, Mumps, Röteln und Windpocken

Früher: meist Infektion in frühester KindheitHeute: viel niedriger Inzidenz aufgrund von hoher

Durchimpfungsrate der Bevölkerung⇒ ungeimpfte Personen erkranken deutlich später

⇒ im Jugend- bzw. Erwachsenenalter

⇒ je älter die Erkrankten, desto schwerer verlaufen die Erkrankungen

Werden Schwangere Frauen infiziert, kann dies zu schweren Schäden beim Kind führen.

⇒ Impfungen bieten guten Schutz

Page 59: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige
Page 60: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Humane Papillomviren - BedeutungDrei Schritte zur Zervixkarzinogenese

• Infektion mit Hoch-Risiko HPV Typen

• Progression zu präkanzerösen Läsionen bei persistierender Infektion. HR-HPV führen z.T. innerhalb weniger Monate zu schweren Dysplasien.

• Invasion nach meist langer präkanzeröser Phase.

Progression von HPV-Infektion zu Krebs in < 1%Wright & Schif fmann, NEJM 348, 2003

Page 61: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Gut- und bösartige HPV-induzierte Tumoren der Schleimhaut

„Low-risk“-HPV-Typen(HPV6, 11 et al.)

• Condylomata acuminatain Deutschland ca. 400.000 - 500.000 Fälle/a in >90% der Fälle induziert durch HPV 6 o. 11

• Larynxpapillome

„High-risk“-HPV-Typen(HPV16, 18 et al.)

• >99% der ZervixkarzinomeDeutschland 6500-7000 Fälle/a CIN2/3 ca. 150.000 - 300.000/a

• 35-50% der Penis-, Vagina- u. Vulvakarzinome

• 90% der Analkarzinome

• 12-30% der Karzinome im Hals- und Rachenbereich(Tonsillenkarzinom)

Page 62: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

Humane Papillomviren – Impfstoffe

Basis der prophylaktischen Impfstoffe: DNA-freie, nicht-infektöse Virus-like Particles (VLP)

Expression von L1 (Hauptkapsidprotein)Induktion neutralisierender Antikörper

Impfstoff HPV Genotyp

Gardasil: 6, 11, 16, 18(Sanofi Posteur MSD)

Cervarix 16, 18(GSK)

Grundimmunisierung: 3 ImpfungenAuffrischimpfungen ??

Page 63: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

http://www.rki.de

Impfkalender (STIKO 2007)

Diphtherie (D/d), Pertussis (aP/ap), Tetanus (T), Haemophilus influenzae Typ b (Hib), Hepatitis B (HB), Poliomyelitis (IPV) Masern, Mumps und Röteln (MMR), Mädchen (M),

Page 64: Virus & Vakzine - Helmholtz Zentrum München · Funktionen des Immunsystems (Self/Non-self Discrimination) • Schutz vor Krankheitserregern • Intrazellulär (z.B. Viren, einige

ENDE