Warum kehrt Keuchhusten zurück? Eine Analyse der aktuellen Situation in China

Keuchhusten, auch bekannt als Pertussis, ist eine ernste Atemwegserkrankung, die besonders für Säuglinge und Kleinkinder gefährlich sein kann. Trotz der Einführung von Impfstoffen, die die Krankheit eindämmen sollten, beobachten Experten in China seit einigen Jahren eine Rückkehr der Krankheit. Warum ist das so? Und was bedeutet das für die Zukunft der Impfstoffe?

Einführung: Keuchhusten im Wandel

Keuchhusten wird durch das Bakterium Bordetella pertussis verursacht. In den letzten Jahrzehnten haben sogenannte azelluläre Impfstoffe (ACVs) die Krankheit weltweit zurückgedrängt. Doch in China, wo diese Impfstoffe später eingeführt wurden, zeigt sich ein anderes Bild: Die Zahl der Keuchhusten-Fälle steigt wieder an. Forscher vermuten, dass die Bakterien sich an die Impfstoffe angepasst haben. Diese Studie untersucht die genetische Vielfalt der B. pertussis-Stämme in drei Regionen Chinas – Tianjin, Xi’an und Shenzhen –, um herauszufinden, wie sich die Bakterien verändern und welche Folgen das hat.

Methodik: Wie wurden die Daten gesammelt?

Probenahme und Identifizierung

Insgesamt wurden 375 Verdachtsfälle von Keuchhusten im Tianjin Second People’s Hospital untersucht. Davon konnten 100 B. pertussis-Stämme isoliert werden. Diese stammten von Patienten, die entweder keine Antibiotika erhalten hatten oder sie nur kurzzeitig eingenommen hatten. Die Proben wurden auf speziellen Nährböden gezüchtet und mit einer Methode namens MALDI-TOF MS bestätigt. Zusätzlich wurden 49 Stämme aus Xi’an und 50 aus Shenzhen in die Studie einbezogen, um regionale Unterschiede zu untersuchen.

Genomische Analyse

Die DNA der Bakterien wurde extrahiert und mit einer Hochdurchsatz-Sequenziertechnik (Illumina HiSeqX) analysiert. Die Forscher nutzten ein Referenzgenom, um Veränderungen im Erbgut der Bakterien zu identifizieren. Mit Hilfe von speziellen Computerprogrammen wurden Stammbäume erstellt, um die Verwandtschaftsverhältnisse der Stämme zu untersuchen.

Ergebnisse: Was haben die Forscher herausgefunden?

Epidemiologische Daten aus Tianjin

Die meisten Keuchhusten-Fälle in Tianjin traten bei Säuglingen und Kleinkindern auf: 22 % der Patienten waren 3–6 Monate alt, 39 % waren 7–24 Monate alt. Erwachsene machten 12 % der Fälle aus. Die Impfrate war unterschiedlich: 12 % der Patienten waren vollständig geimpft, 45 % teilweise und 43 % gar nicht. Es gab keine geschlechtsspezifischen Unterschiede in der Häufigkeit der Infektionen.

Vielfalt der Bakterienstämme

In Tianjin wurden 13 verschiedene genetische Typen von B. pertussis identifiziert. Die häufigsten Typen waren:

1. fhaB3/fim2-1/fim3-1/prn1/ptxA1/ptxP1 (48 %)
2. fhaB3/fim2-1/fim3-2/prn1/ptxA1/ptxP1 (20 %)
3. fhaB3/fim2-1/fim3-4/prn1/ptxA1/ptxP1 (15 %)
4. fhaB3/fim2-1/fim3-2/prn4/ptxA1/ptxP3 (6 %)
5. fhaB3/fim2-1/fim3-4/prn4/ptxA1/ptxP3 (2 %)

Interessanterweise dominierten Stämme mit dem ptxP1-Gen (83 %), während ptxP3 in 15 % der Fälle auftrat.

Antibiotikaresistenz

84 % der Stämme aus Tianjin wiesen eine Mutation (A2047G) auf, die sie resistent gegen Makrolid-Antibiotika macht. Diese Mutation trat sowohl in ptxP1– als auch in ptxP3-Stämmen auf, was darauf hindeutet, dass die Resistenz unabhängig voneinander entstanden ist.

Regionale Unterschiede

Die genetische Analyse zeigte, dass die Stämme aus den drei Regionen unterschiedliche Entwicklungswege genommen haben:

• Tianjin: Die Stämme waren weit verstreut, was auf verschiedene Übertragungswege hindeutet.
• Xi’an: Hier gab es fünf eng verwandte Gruppen, die näher am ursprünglichen Impfstamm lagen.
• Shenzhen: Eine dominante Gruppe von 32 Stämmen bildete eine eigene Linie, die sich deutlich vom Impfstamm unterschied.

Diskussion: Was bedeuten diese Ergebnisse?

Anpassung der Bakterien an die Impfstoffe

Die Studie zeigt, dass sich die B. pertussis-Stämme in China an die azellulären Impfstoffe angepasst haben. Die Verbreitung von ptxP3, einem Gen, das mit einer erhöhten Produktion von Pertussis-Toxin verbunden ist, deutet darauf hin, dass einige Stämme aggressiver geworden sind.

Herausforderungen für die Impfstoffentwicklung

Da sich die Bakterien weiterentwickeln, könnte die Wirksamkeit der aktuellen Impfstoffe abnehmen. Es wird daher diskutiert, ob die Impfstoffe an die neuen Stämme angepasst werden müssen. Gleichzeitig erschwert die zunehmende Antibiotikaresistenz die Behandlung der Krankheit.

Grenzen der Studie

Die Studie konzentrierte sich auf städtische Gebiete. Es ist unklar, ob die Ergebnisse auch für ländliche Regionen gelten, wo die Impfraten möglicherweise niedriger sind. Zukünftige Studien sollten auch die Auswirkungen der genetischen Veränderungen auf die Übertragung und Schwere der Krankheit untersuchen.

Fazit: Was können wir tun?

Die Rückkehr des Keuchhustens in China ist ein Warnsignal. Die Bakterien passen sich an, und die Impfstoffe könnten weniger wirksam werden. Es ist wichtig, die Entwicklung der Bakterienstämme weiter zu überwachen und die Impfstoffe gegebenenfalls anzupassen. Gleichzeitig müssen wir den Einsatz von Antibiotika sorgfältig steuern, um Resistenzen zu vermeiden.

doi.org/10.1097/CM9.0000000000002244
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