Immunreaktion

Für eine optimale Immunreaktion nach Impfung müssen folgende Mechanismen induziert werden (Alber 2006):

Aktivierung des angeborenen Immunsystems an der Impfstelle
Transport des Impfantigens in das sekundäre lymphatische Gewebe http://212.87.35.103/intervet/lexikon/index.cfm?lex_id=1771 (Lymphkoten, Peyer’sche Plaques, Milz)
Antigenverarbeitung und –präsentation, Aktivierung naiver B- und T-Lymphozyten, klonale Proliferation von Effektor-B und T-Zellen und Bildung von Gedächtniszellen.

Um das angeborene oder unspezifische Immunsystem aktivieren zu können, muss das Impfantigen vom Organismus als Antigen erkannt werden. Keinesfalls darf es von Makrophagen oder Granulozyten zu schnell beseitigt werden. Stattdessen muss es lokale Wächterzellen, vor allem die Dendritischen Zellen aktivieren, damit diese das Impfantigen phagozytieren und ins sekundär lymphatische Gewebe transportieren. Ist das Impfantigen alleine dazu nicht in der Lage, muss ein Adjuvans (Immunstimulanz) verwendet werden, das die Immunogenität des Impfantigens verstärkt. Je mehr sich Struktur und Zusammensetzung eines Impfstoffes vom eigentlichen Erreger unterscheiden, desto größer ist die Notwendigkeit eines Adjuvans, das für eine ausreichende unspezifische Immunreaktion sorgt (Alber 2006). Denn nur durch die Aktivierung, Differenzierung und Migration der antigenbeladenen Wächterzellen in das sekundäre lymphatische Gewebe wird eine spezifische Immunantwort durch die B- und T-Lymphozyten bewirkt.

Zelluläre Immunabwehr

Die antigenpräsentierenden Zellen (APZ) bewirken dort die Aktivierung der zunächst sehr wenig spezifischen Lymphozyten durch Präsentation von spezifischen Antigenfragmenten auf MHC-Molekülen (major histocompatibility complex) an der Zelloberfläche (Alber 2006). Dafür wird das zuvor phagozytierte Antigen intrazellulär durch Proteolyse in einzelne Peptide zerlegt. Je nach dem, ob MHC I- oder MHC II-Moleküle beladen werden, werden T-Helferzellen (Th) oder zytotoxische Zellen (Tc) aktiviert. Dies wiederum hängt davon ab, in welchem intrazellulären Kompartiment das Impfantigen sich in der Dendritischen Zelle befindet. MHC I werden im endoplasmatischen Retikulum und MHC II in Lysosomen beladen (Morein et al. 2004, Alber 2006).

Die Th-Zellen können ihrerseits anhand ihrer Zytokinproduktion in die Subpopulationen Th1- und Th2-Zellen unterschieden werden. Th1-Zellen produzieren vor allem Interferon (IFN) –gamma und Interleucin (IL) –12, was die zelluläre Immunität stärkt. Th2-Zellen setzen hingegen viel IL-4 und IL-5 frei, wesentliche Faktoren für allergische Reaktionen und die Antikörperproduktion. Ihnen wird aber auch eine lokal protektive oder immunsuppressive Rolle als Regulatorzelle zugeschrieben. Die Th1- und Th2-Zellen sind auf Grund ihrer unterschiedlichen und zum Teil gegensätzlichen Funktionen in der Immunantwort als Antagonisten zu betrachten (Pichler 1997, Siveke 2001).

Durch die Aktivierung der Th- und Tc-Zellen kommt es zur klonalen Proliferation und Differenzierung zu Effektor- und T-Gedächtniszellen, wobei die langlebigen T-Gedächtniszellen für Impfungen von zentraler Bedeutung sind (Alber 2006).

Viele inaktivierte Impfstoffe aktivieren zwar Th-Zellen, aber kaum Tc-Zellen, während Lebendimpfstoffe vorwiegend Tc-Zellen aktivieren. Durch den Zusatz von bestimmten Adjuvantien Saponin oder ISCOM (immunstimulation complex) bzw. ISCOM-Matrix (LINK –> Siehe Kapitel 2.5) ist jedoch auch eine Aktivierung von Tc-Zellen möglich (Morein et al. 2004, Pearse und Drane 2004, Alber 2006). Dies ist insbesondere bei nicht zytopathogenen Viren von Bedeutung, da sie nach der Etablierung der Infektion intrazellulär verbleiben und nur Tc-Zellen sind in der Lage, infizierte und kranke Wirtszellen zu töten (Albert 2006).

Humorale Immunabwehr

Neben der zellulären Immunabwehr kommt auch der humoralen Immunabwehr, die mit der Bildung spezifischer Antikörper einhergeht, große Bedeutung zu. Bei der humoralen Immunabwehr handelt es sich im weitesten Sinne um die Abwehr von Krankheitserregern in Körperflüssigkeiten wie Blut und Lymphe. Hier erfolgt die Bindung eines Antigens an den Antigen-Rezeptor einer B-Zelle, die anschließenden Aufnahme des Antigen-Antikörper-Komplexes ins Zellinnere, die Zerlegung des Antigens in Antigenfragmente aus ca. 25 Aminosäuren und die anschließende Präsentation der Fragmente durch MHC II-Moleküle auf der Oberfläche. Dadurch können sie von den Th2-Zellen erkannt werden, die daraufhin aktivierte Zytokine freisetzen, die auf den B-Zellen gebunden werden und somit zur Aktivierung der B-Zellen führt. Diese differenzieren sich zu Plasmazellen, die spezifische, neutralisierende Antikörper gegen das Antigen bilden.

Anfänglich sezernieren die Plasmazellen IgM Antikörper. Manche B-Zellen schalten ihre Immunglobulinproduktion dann von IgM auf IgG, IgA oder IgE um. Da immer mehr B-Zellen proliferieren und differenzieren, steigt die Antikörperkonzentration exponentiell an. Einige B-Zellen bilden sich außerdem zu B-Gedächtniszellen um und sind in der Lage, bei erneuter Infektion durch denselben Erreger, sofort die Produktion von spezifischen Antikörpern zu induzieren (Alber 2006, Wikipedia 2008).

Antikörper allein sind jedoch nicht in der Lage, eine ausreichende Immunität zu bewirken, so dass Impfstoffe, die nur eine humorale Immunreaktion induzieren, nicht empfehlenswert sind (Masihi und Lange 2007).

Booster-Impfungen haben die Aufgabe, die Anzahl bereits vorhandener antigenspezifischer IgG-Gedächtniszellen nochmals entscheidend zu erhöhen.
Bei inaktivierten Impfstoffen ist für eine Grundimmunisierung in der Regel mindestens eine zweimalige Impfung im Abstand von 4-8 Wochen erforderlich (Alber 2006). Anschließend müssen in regelmäßigen Abständen Wiederholungsimpfungen durchgeführt werden.

Bedeutung des Antikörpertiters

Die Schutzwirkung kann nur an geimpften Pferden im experimentellen Infektionsbelastungsversuch ermittelt werden. Als indirektes Maß kann die Quantität postvakzinal/postinfektional ermittelter Antikörper angesehen werden. Dies trifft jedoch nur bei homologen immunisierenden und infizierenden Viren zu. Selbst bei hohen Antikörpertitern wird der Schutz des Pferdes um so schlechter, je weiter der immunisierende Subtyp vom infizierenden abweicht. Deshalb kann der Impferfolg nicht allein am Titer der gebildeten Antikörper beurteilt werden. Selbst nach natürlichen Infektionen ist die Immunität relativ kurz belastbar, obgleich sie serologisch lange nachweisbar sein kann (Thein2006).

Eine belastbare Populationsimmunität ist daher weit eher durch flächendeckenden Einsatz von Impfstoffen mit Antigenen aktueller Varianten zu erwarten als von wiederholten natürlich vorkommenden Infektionen (Thein 2006).