Gesundheit heute
Wie wirken Impfungen?
Das Immunsystem des Körpers ist die Voraussetzung dafür, dass der Mensch in einer Umwelt voller Erreger gesund bleibt. Dieses ausgeklügelte System machen sich auch Impfungen zu Nutze, denn sie "trainieren" das Immunsystem.
Wie das Immunsystem funktioniert
Wenn der Körper mit einem Erreger konfrontiert wird, dann wird das Immunsystem aktiv. Die erste Verteidigungslinie sind die Fresszellen. Sie "fressen" alles, was dem Immunsystem unbekannt ist. Das geht zwar schnell, reicht für eine umfassende Abwehr allerdings nicht aus. Deshalb erstellen die Fresszellen ein "Täterprofil" des gefressenen Erregers, das sie an andere Abwehrzellen weitergeben. Diese bilden daraufhin Antikörper: Das sind Stoffe, die gezielt an das Profil bestimmter Krankheitserreger angepasst sind. Die Antikörper können so die Erreger abfangen und unschädlich machen. Damit der Körper bei zukünftigen Infektionen schneller reagieren kann, bilden sich Gedächtniszellen. Diese speichern das Täterprofil des Erregers über Jahre oder Jahrzehnte. Trifft das Immunsystem dann nach Jahren auf den gleichen Erreger, rufen die Gedächtniszellen sofort ihr gespeichertes Wissen ab. Passende Antikörper werden rasch gebildet und der Erreger bekämpft.
Schutzimpfungen: Training für das Immunsystem
Nach dem gleichen Prinzip funktionieren Impfungen. Die Impfung ist eine Art Training für das Immunsystem und ahmt eine natürliche Infektion nach. Es bilden sich Gedächtniszellen, die diesen Erreger bei einer zukünftigen Infektion schnell erkennen. Der Körper kann dann sehr schnell die passenden Antikörper bilden.
Der Vorteil gegenüber dem Kontakt mit dem echten Erreger: Der Impfstoff ist so "schwach", dass das Immunsystem zwar reagiert, der Impfling aber nicht krank wird. Die Impfstoff-Hersteller erreichen das auf unterschiedlichen Wegen.
Arten von Impfstoffen
Manche Impfstoffe bestehen aus toten oder abgeschwächten Krankheitserregern. Andere Impfstoffe enthalten nur charakteristische Bestandteile des Erregers. Bei den neuen mRNA-Impfstoffen reicht sogar die Information über den "Bauplan" eines Erregers. Was am besten funktioniert, hängt vom Krankheitserreger ab. Folgende Arten von Impfstoffen werden aktuell genutzt:
- Lebendimpfstoff: Enthält abgeschwächte, aber noch lebende Erreger. Sie sind aber so schwach, dass sie keine Erkrankung auslösen. Lebendimpfstoffe werden bei der Masern-, Röteln-, Mumps- und Windpockenimpfung eingesetzt.
- Totimpfstoff: Enthält tote Erreger. Totimpfstoffe werden bei der Keuchhusten- und Polioimpfung verwendet. Bei der Impfung gegen Haemophilus influenzae B (HiB), Hepatitis B und Pneumokokken werden nur einzelne Bestandteile des (toten) Erregers geimpft. (Regelimpfungen).
- mRNA-Impfstoff: Enthält Baupläne von Erreger-Bestandteilen. Bei dieser Impfung bilden sich erst im Körper des Impflings Bestandteile des Krankheitserregers. Dazu wird die Bauanweisung (mRNA) für ein Bauteil eines Krankheitserregers im Impfstoff verpackt. Die Bauanweisung wird in den Körperzellen ausgelesen und der Erreger-Bestandteil gebildet. Der ganze, also potenziell gefährliche Krankheitserreger entsteht dabei aber nicht. mRNA-Impfstoffe werden eingesetzt bei Impfungen gegen Sars-CoV-2.
- Vektor-Impfstoff: Enthält ebenfalls Baupläne von Erreger-Bestandteilen. Hier wird die Bauanweisung (DNA) über ein anderes Virus, das nicht krankmachend ist, in die menschlichen Zellen gebracht. Dort wird die DNA ausgelesen und ein nicht funktionsfähiges Bauteil eines Krankheitserregers gebildet. Die DNA wird dabei nicht in die menschliche Zelle eingebaut, da sie nicht in den Zellkern gelangt. Vektor-Impfstoffe werden bei Impfungen gegen Sars-CoV-2 eingesetzt.
- Toxoid-Impfstoff: Nach einem gänzlich anderen Prinzip funktionieren die Diphtherie- und Tetanusimpfungen. Gefährlich bei diesen Erkrankungen ist nicht das eigentliche Bakterium, sondern die vom Bakterium hergestellten Giftstoffe. Um das Immunsystem gegen diese Giftstoffe zu wappnen, werden die Giftstoffe in abgeschwächter Form (Toxoid) geimpft.
Bei den meisten Impfungen merkt sich das Immunsystem den Erreger besser, wenn es mehrmals mit ihm in Kontakt kommt. Deshalb werden fast alle Impfungen in bestimmten Abständen wiederholt.
Aber selbst dann, wenn nach drei oder vier dieser Grundimpfungen die volle Gedächtnisleistung erreicht ist, muss sie bei manchen Impfungen nach einer Reihe von Jahren immer wieder aufgefrischt werden. Solche Auffrischungsimpfungen werden beispielsweise für Polio, Diphtherie, Tetanus und Keuchhusten empfohlen. Manche Erreger verändern sich auch schnell, beispielsweise das Influenzavirus (Grippevirus). Gegen die Grippe muss man sich deshalb jährlich impfen lassen, wenn man gegen das aktuelle Virusmodell gerüstet sein will.
Passivimpfungen
Die oben genannten Impfungen sind Aktivimpfungen: Sie bewirken alle die Ausbildung eines Abwehrgedächtnisses. Eine zweite Form der Impfung ist die Passivimpfung (Passivimmunisierung). Bei der Passivimpfung werden dem Körper direkt Antikörper (Immunglobuline) gespritzt. Dies ist vor allem dann notwendig, wenn sich eine ungeimpfte Person mit einem gefährlichen Krankheitserreger infiziert hat. Genutzt werden Passivimpfungen beispielsweise bei der Tollwut oder bei Tetanus.
Der Vorteil der Passivimpfung ist, dass sie sehr schnell wirkt. Der Nachteil ist, dass die Antikörper innerhalb von Wochen und Monaten wieder abgebaut werden. Die Passivimpfung verliert so schnell ihre Wirkung.
Weiterlesen:
Regelimpfungen
Warum Impfungen wichtig sind
Sind Impfungen riskant?
Impfreaktion, Impfkomplikation, Impfschaden – was ist was?
Impfungen in der Apotheke
Die Koloskopie ist eine wichtige Untersuchung im Rahmen der Darmkrebs-Früherkennung.
Durch KI das Koloskopieren verlernt
Verschlechterte Diagnostik
Künstliche Intelligenz hat auch ihre Nachteile: Wenn Ärzt*innen sich bei der Diagnostik zu sehr darauf verlassen, verlernen sie schnell, selbst verdächtige Befunde zu erkennen. In puncto Darmspiegelungen war dies in einer Studie schon der Fall.
Scharfer Blick der Künstliche Intelligenz
Künstliche Intelligenz (KI) kann Ärztinnen und Ärzte in vielerlei Hinsicht unterstützen. Ein wichtiger Bereich ist die Diagnostik. So hilft die KI z. B., Befunde auf Röntgen- oder MRT-Bildern besser zu erkennen. Auch bei der Darmspiegelung (Koloskopie) wird sie mehr und mehr eingesetzt: Nachdem ein KI-basiertes System mit tausenden Bildern trainiert wurde, erkennt es während der Darmspiegelung auch minimale Schleimhautveränderungen und Polypen automatisch. Diese verdächtigen Bereiche werden dann auf dem Monitor hervorgehoben, sodass die Untersuchenden sie nicht übersehen.
So weit, so gut. Doch inzwischen befürchtet man vielerorts, dass durch die Nutzung künstlicher Intelligenz die eigenen diagnostischen Fähigkeiten verlernt werden. Ob das z. B. der Fall ist, wenn sich Gastroenterolog*innen bei der Darmkrebsvorsorge von KI helfen lassen, haben polnische Forschende untersucht.
Weniger Polypen als vorher entdeckt
Sie analysierten die Daten aus vier Endoskopiezentren, in denen Darmspiegelungen zur Krebsvorsorge durchgeführt wurden. In allen Häusern kam ab Ende 2021 bei einem Teil der Endoskopien KI-Systeme zum Einsatz. Insgesamt 19 Ärzt*innen nutzten die KI je nach Zufallsprinzip bei ihren Patient*innen zur Darmkrebsvorsorge.
Vor der Einführung der KI lag die durchschnittliche Rate, mit der während der Darmspiegelungen verdächtige Polypen entdeckt wurden, bei 28,4 %. Nach Einführung der Systeme sank diese Rate in den Fällen, in der ohne KI-Unterstützung koloskopiert wurde, auf 22,4 %. 15 der 19 Ärzt*innen verschlechterten ihre Fähigkeit, verdächtige Schleimhautbereiche selbst zu erkennen. Die übrigen vier hatten dagegen durch die zwischenzeitliche Nutzung der KI ihren diagnostischen Blick verbessern können.
Einmal an Unterstützung gewöhnt …
KI-Systeme können also durchaus einen negativen Effekt auf die Fähigkeiten von Ärzt*innen haben, schließen die Forschenden aus ihrer Studie. Wer sich einmal an die Unterstützung gewöhnt hat, verlernt offenbar, selbst gute Ergebnisse zu erzielen. Im Fall der Darmkrebsvorsorge ist das fatal: Müssen die an KI gewöhnten Ärzt*innen bei einer Darmspiegelung aus irgendeinem Grund auf diese Unterstützung verzichten, könnten sie leicht verdächtige Bereiche übersehen – zum Schaden der betroffenen Patient*innen.
Quelle: Ärztezeitung