Bordetella pertussis ist ein gramnegativer, kokkenförmiger Stäbchenbakterium und der Erreger der Pertussis, einer hochansteckenden Atemwegsinfektion, die weltweit zu schweren Erkrankungen, insbesondere bei Säuglingen, führt [1]. Der Erreger wurde 1906 von den Mikrobiologen Jules Bordet und Octave Gengou entdeckt, nach denen er benannt ist [2]. Die Krankheit, auch bekannt als „Hundstöckchen“ oder „Tosse des Hundert-Tage-Cough“, verläuft typischerweise in drei Phasen: zunächst mit erkältungsähnlichen Symptomen, gefolgt von heftigen, krampfartigen Hustenanfällen, die oft von einem charakteristischen inspiratorischen Pfeifton („whoop“) begleitet werden, und schließlich einer langwierigen Genesungsphase [3]. Besonders bei nicht geimpften Neugeborenen kann die Infektion zu lebensbedrohlichen Komplikationen wie Apnoe, Pneumonie, Konvulsionen oder Enzephalopathie führen [1]. Die Übertragung erfolgt aerogen über Tröpfchen, die beim Husten, Niesen oder Sprechen freigesetzt werden, wobei die höchste Ansteckungsgefahr in den ersten beiden Wochen der Erkrankung besteht [5]. B. pertussis verfügt über mehrere Virulenzfaktoren, darunter die Pertussistoxin, die das Immunsystem unterdrückt und die Zilien des Atemepithels schädigt, sowie die filamentöse Hämagglutinin, die eine Adhärenz an den Atemwegszellen ermöglicht [6]. Die primäre Prävention erfolgt durch die Impfung mit dem kombinierten DTPa-Impfstoff (Diphtherie, Tetanus, azelluläre Pertussis), der im Rahmen des nationalen Impfkalenders verabreicht wird [7]. In den letzten Jahren wurde jedoch ein Anstieg der Pertussisfälle in Europa und Italien beobachtet, was auf eine abnehmende Immunität nach azellulären Impfungen, auf Antigenverschiebungen bei zirkulierenden Stämmen wie der Pertaktin-Negativität und auf Lücken in der Impfquote zurückgeführt wird [8]. Zur Schutz von Säuglingen sind Strategien wie die Impfung in der Schwangerschaft und das Cocooning (Impfung enger Kontaktpersonen) von entscheidender Bedeutung [9].

Mikrobiologie und Entdeckung

Bordetella pertussis ist ein gramnegativer, kokkenförmiger Stäbchenbakterium, das zur Gattung Bordetella gehört und der alleinige Erreger der Pertussis, einer hochansteckenden Atemwegsinfektion, ist [1]. Der Erreger wurde 1906 von den belgischen Mikrobiologen Jules Bordet und Octave Gengou am Institut Pasteur in Brüssel isoliert und beschrieben, nach denen das Bakterium benannt wurde [2]. Ihre bahnbrechende Arbeit ermöglichte die Entwicklung des ersten Kulturmediums, des sogenannten Agar von Bordet-Gengou, das mit Schafsblut und Glycerin angereichert ist und die spezifische Kultivierung von B. pertussis ermöglicht [12].

Das Bakterium ist starr, nicht beweglich und nicht sporenbildend. Es besitzt eine Kapsel, die zur Virulenz beiträgt, und ist streng aerob, was bedeutet, dass es zum Wachstum Sauerstoff benötigt. B. pertussis ist außerordentlich an den Menschen als Wirt angepasst und zeigt keine bekannten Tierreservoire, was die Übertragung ausschließlich auf den Menschen beschränkt [13]. Seine Nährstoffansprüche sind hoch, was die Kultivierung im Labor erschwert und zu einer langsamen Wachstumsrate führt.

Kultivierung und Identifikation

Die Isolierung von B. pertussis erfolgt klassischerweise aus einem Tupfer oder Aspirat der Nasopharynxregion. Die optimale Zeit für die Probenentnahme liegt in den ersten zwei bis drei Wochen nach Symptombeginn, wenn die bakterielle Last am höchsten ist [14]. Auf dem speziellen Bordet-Gengou-Agar erscheinen nach drei bis sieben Tagen Inkubation bei 35–37 °C kleine, perlgraue, linsenförmige Kolonien, die von einem halben Hämolysering umgeben sein können [12]. Zur Erhöhung der Selektivität werden dem Medium oft Antibiotika wie Methicillin oder Cephalosporine hinzugefügt, um die Konkurrenz durch die normale Nasen-Rachen-Flora zu unterdrücken.

Die endgültige Identifikation erfolgt durch eine Kombination aus kulturellen, biochemischen und serologischen Methoden. B. pertussis ist katalase- und oxidasepositiv und fermentiert keine Zucker (asaccharolytisch) [16]. Die Agglutination mit spezifischen Antiseren bestätigt die Zugehörigkeit zur Art. In der modernen Diagnostik wird die Kultur zunehmend durch molekularbiologische Verfahren ergänzt oder ersetzt.

Grenzen der Kulturdiagnostik

Trotz ihrer hohen Spezifität, die sie zum traditionellen Goldstandard der Diagnostik macht, weist die Kultur von B. pertussis erhebliche Nachteile auf. Ihre Sensitivität ist gering und schwankt zwischen 10 % und 60 %, da sie durch verschiedene Faktoren beeinträchtigt wird. Dazu gehören eine verspätete Probenentnahme (nach der ersten oder zweiten Krankheitswoche), eine vorangegangene Antibiotikabehandlung, die die Vitalität des Bakteriums beeinträchtigt, sowie technische Schwierigkeiten bei der Probentransport und -lagerung, da das Bakterium sehr empfindlich gegenüber Trockenheit und Temperaturschwankungen ist [17]. Zudem ist die Wachstumszeit langsam, was zu einer verzögerten Diagnosestellung führt. Diese Limitationen haben dazu geführt, dass die PCR (Polymerase-Kettenreaktion) heute die Methode der Wahl für eine schnelle und sensitive Erstdiagnose darstellt [14].

Symptome und Krankheitsverlauf

Die durch Bordetella pertussis verursachte Pertussis verläuft typischerweise in drei klar definierten Phasen, deren Symptome von leichten Erkältungserscheinungen bis hin zu schweren, krampfartigen Hustenanfällen reichen. Die Inkubationszeit beträgt im Durchschnitt 7 bis 10 Tage, kann aber zwischen 4 und 21 Tagen variieren [1]. Die Krankheit ist in den ersten beiden Wochen besonders ansteckend, wobei die höchste Übertragungsgefahr bereits vor der Ausbildung der charakteristischen Hustensymptome besteht [7].

Fase catarrale (1–2 Wochen)

Die erste Phase, die sogenannte katarrhalische Phase, dauert etwa eine bis zwei Wochen und ähnelt einem gewöhnlichen Erkältung. Zu den initialen Symptomen gehören Rhinorrhoe (laufende Nase), Nasenverstopfung, Stirnhöhlenentzündung, gelegentlich leichtes Fieber und ein trockener, gelegentlicher Husten [21]. Diese Phase ist von besonderer Bedeutung, da sie oft nicht als Pertussis erkannt wird und der Erkrankte bereits hochgradig ansteckend ist. Die Symptome sind so unspezifisch, dass eine Differenzialdiagnose mit anderen Atemwegsinfektionen wie Rhinovirus oder RSV erforderlich ist.

Fase paroxysmal (2–6 Wochen oder länger)

Die paroxysmale Phase folgt nach etwa einer bis zwei Wochen und kann zwei bis sechs Wochen, manchmal sogar länger, andauern. Sie ist gekennzeichnet durch heftige, krampfartige Hustenanfälle, die als „paroxysmal“ bezeichnet werden, da sie in plötzlichen, unkontrollierbaren Schüben auftreten. Diese Anfälle können so intensiv sein, dass sie zu Erbrechen nach dem Husten (posttussives Erbrechen), Erschöpfung und vorübergehender Zyanose (bläuliche Verfärbung der Haut aufgrund von Sauerstoffmangel) führen [22].

Ein typisches Merkmal bei älteren Kindern ist das sogenannte „whoop“ – ein lauter, pfeifender Einatmungslaut, der entsteht, wenn das Kind nach einem Hustenanfall tief Luft holt. Dieser inspiratorische Pfeifton ist so charakteristisch, dass die Krankheit auch als „Hundstöckchen“ bekannt ist. Bei Neugeborenen und sehr kleinen Kindern kann das „whoop“ jedoch fehlen. Stattdessen treten oft gefährliche Atemstillstände (Apnoen) auf, die als einzige Manifestation der Erkrankung auftreten können und eine lebensbedrohliche Komplikation darstellen [23].

Fase di convalescenza (mehrere Wochen bis Monate)

In der Genesungsphase nimmt die Häufigkeit und Intensität der Hustenanfälle allmählich ab, doch der Husten kann über Wochen oder sogar Monate anhalten – daher der volkstümliche Name „Tosse des Hundert-Tage-Cough“ [6]. Auch nach Abklingen der akuten Symptome können Hustenepisoden durch neue Atemwegsinfektionen oder körperliche Anstrengung erneut ausgelöst werden. Die vollständige Genesung kann mehrere Monate dauern, insbesondere bei Patienten mit vorbestehenden Atemwegserkrankungen wie Asthma.

Unterschiedliche Symptome bei Erwachsenen und Geimpften

Bei Erwachsenen und Personen, die bereits geimpft wurden, verläuft die Erkrankung oft atypisch oder milder. Die Symptome können sich auf einen anhaltenden, reizhustenartigen Husten beschränken, ohne das klassische „whoop“ oder heftige Anfälle. Diese atypischen Verläufe erschweren die Diagnose erheblich und tragen dazu bei, dass Erwachsene unbemerkt als Überträger fungieren, insbesondere gegenüber anfälligen Säuglingen und Neugeborenen [25]. Die Gesamtdauer der Krankheit kann bei Ungeimpften vier bis sechs Wochen für die akuten Symptome betragen, doch der Husten kann bis zu drei Monate andauern [26].

Virulenzfaktoren und Pathogenese

Bordetella pertussis verfügt über eine Reihe spezialisierter Virulenzfaktoren, die es dem Bakterium ermöglichen, sich an den Atemwegszellen des Wirts zu haften, das Immunsystem zu unterlaufen und Gewebeschäden zu verursachen. Diese Faktoren wirken synergistisch und sind entscheidend für die Pathogenese der Pertussis, einer hochansteckenden Atemwegsinfektion mit charakteristischen, krampfartigen Hustenanfällen [6].

Adhäsion an die Atemwegsepithelzellen

Die erste Phase der Infektion ist die Kolonisierung der oberen Atemwege, die durch mehrere Oberflächenadhäsine ermöglicht wird. Diese Proteine vermitteln die Bindung an spezifische Rezeptoren auf den Wirtszellen:

  • Filamentöse Hämagglutinin (FHA): Dieses Protein ist einer der wichtigsten Adhäsine und vermittelt die Anheftung an die Flimmerzellen des Atemepithels. Es enthält ein Arg-Gly-Asp-(RGD)-Motiv, das an Integrin-Rezeptoren der Wirtszellen bindet und so eine stabile Verankerung des Bakteriums ermöglicht [28].
  • Pertaktin (PRN): Ein weiteres Membranprotein, das als Adhäsion fungiert und ebenfalls über RGD-Sequenzen an Wirtszellen bindet. Genetische Veränderungen in PRN können die Haftfähigkeit verringern und zur Anpassung an den Impfdruck beitragen [29].
  • Fimbrien (FIM): Fadenförmige Strukturen, die die Aggregation von Bakterien und die Adhäsion an spezifische Rezeptoren auf den Atemwegszellen fördern, was die anfängliche Kolonisierung unterstützt [29].

Schlüsseltoxine in der Pathogenese

Die Toxine von B. pertussis sind für den Gewebeschaden und die Beeinträchtigung der Immunantwort verantwortlich:

  • Pertussistoxin (PT): Diese komplexe A-B-Exotoxin spielt eine zentrale Rolle in der Pathogenese. PT hemmt die G-Proteine in Wirtszellen, stört dadurch die Signalübertragung und beeinträchtigt die Chemotaxis von Leukozyten, die Phagozytose und die angeborene sowie adaptive Immunantwort [31]. Außerdem induziert PT eine Lymphozytose, was sich in einem erhöhten Lymphozytengehalt im Blut zeigt, ein typisches Laborzeichen der Pertussis. PT trägt auch zu den neurologischen und respiratorischen Symptomen bei, einschließlich der paroxysmalen Hustenanfälle [32].
  • Adenylatcyclase-Toxin (ACT): Dieses Toxin dringt in Wirtszellen (einschließlich Makrophagen, Neutrophilen und Epithelzellen) ein und katalysiert die übermäßige Umwandlung von ATP in zyklisches AMP (cAMP). Der intrazelluläre Anstieg von cAMP hemmt die Phagozytose, die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies und die Lysosomenreifung, wodurch die bakterizide Funktion der Phagozyten beeinträchtigt wird [31]. ACT induziert zudem Apoptose in Makrophagen und stimuliert die Freisetzung proinflammatorischer Zytokine wie IL-6, was zur lokalen Entzündung beiträgt [34].

Weitere Virulenzfaktoren

  • Lipooligosaccharid (LOS): Analog zum Lipopolysaccharid anderer gramnegativer Bakterien induziert LOS eine starke Entzündungsreaktion durch Aktivierung des Toll-like-Rezeptor 4 (TLR4), was zur Freisetzung entzündungsfördernder Zytokine wie TNF-α, IL-1β und IL-6 führt und den epithelialen Schaden sowie die Atemwegssymptome verstärkt [35].
  • Tracheales Zytotoxin (TCT): Ein Peptidoglycan, das direkt die Flimmerzellen des Trachealepithels schädigt, das Flimmern hemmt und die mukoziliäre Clearance beeinträchtigt. Dieser Gewebeschaden trägt zur Ansammlung von Schleim und zum chronischen Husten bei [36].
  • Dermonekrotisches Toxin (DNT): Dieses Toxin verursacht Vasokonstriktion und Gewebenekrosen und könnte zur Schädigung der Atemwege beitragen, obwohl seine genaue Rolle in der menschlichen Pathogenese noch nicht vollständig geklärt ist [37].

Immunmodulation und Persistenz der Infektion

Die Virulenzfaktoren von B. pertussis wirken nicht nur schädigend, sondern modulieren auch aktiv die Immunantwort. PT und ACT unterdrücken die Aktivierung und Rekrutierung von Leukozyten, verzögern so die Eliminierung des Bakteriums und ermöglichen dessen Persistenz in den Atemwegen über Wochen hinweg [35]. Zudem kann das Bakterium die Antigenpräsentation und die Differenzierung von T-Zellen stören, was das Gleichgewicht zwischen Th1/Th17- und Th2-Antworten beeinträchtigt und zu einer reduzierten Schutzimmunität führt [37].

Die Pathogenese der Pertussis ist daher das Ergebnis einer koordinierten Aktion von Adhäsinen, Toxinen und immunmodulatorischen Faktoren, die es Bordetella pertussis ermöglichen, die Atemwege zu kolonisieren, der Immunabwehr zu entgehen und langanhaltende Gewebeschäden zu verursachen. Das Verständnis dieser Mechanismen ist entscheidend für die Entwicklung wirksamerer therapeutischer und prophylaktischer Strategien [6].

Diagnostik: PCR, Kultur und Serologie

Die Diagnose einer Infektion mit Bordetella pertussis erfordert eine Kombination aus klinischer Beurteilung und laborbasierten Verfahren, da die Symptome, insbesondere bei Geimpften oder Erwachsenen, oft atypisch verlaufen können. Die wichtigsten diagnostischen Methoden sind die Polymerase-Kettenreaktion (PCR), die bakteriologische Kultur und die Serologie, wobei jede Methode spezifische Vor- und Nachteile aufweist und je nach Krankheitsphase unterschiedlich geeignet ist [41].

Polymerase-Kettenreaktion (PCR)

Die PCR ist der gegenwärtig sensitivste und schnellste Nachweis von B. pertussis und gilt als Methode der ersten Wahl, insbesondere in der akuten Phase der Erkrankung. Sie ermöglicht die direkte Detektion von bakterieller DNA in klinischen Proben, typischerweise aus einem Nasopharynxabstrich oder Nasopharynxaspirat, die innerhalb der ersten 3–4 Wochen nach Krankheitsbeginn gewonnen werden sollten, wenn die bakterielle Last am höchsten ist [14]. Die hohe Sensitivität der PCR übertrifft die der Kultur deutlich, wodurch sie besonders wertvoll in der frühen Diagnostik ist [43].

Ein weiterer Vorteil der PCR ist die Fähigkeit, zwischen verschiedenen Bordetella-Spezies zu differenzieren, beispielsweise zwischen B. pertussis und B. parapertussis, mithilfe spezifischer Primer. Gängige Zielgene sind IS481, ptxS1 und prn [14]. Die schnelle Verfügbarkeit der Ergebnisse unterstützt die epidemiologische Überwachung und die Einleitung von Kontrollmaßnahmen. Dennoch kann die PCR auch nach Abheilung der Erkrankung positiv bleiben, weshalb ein positives Ergebnis nicht zwangsläufig auf eine aktive Infektion hindeutet. Zudem ist die Qualität der Probe entscheidend; eine unzureichende Probenentnahme oder -lagerung kann zu falsch-negativen Ergebnissen führen [41].

Bakteriologische Kultur

Die Kultur von B. pertussis gilt historisch als Goldstandard für die Diagnose, da sie eine hohe Spezifität von nahezu 100 % bietet und lebende Bakterien für weitere Untersuchungen, wie die Antibiotikaresistenztestung oder die molekulare Charakterisierung, liefert [46]. Die Kultur erfolgt auf speziellen Nährböden, vorzugsweise dem Bordet-Gengou-Agar, das mit Schafsblut und Glycerin angereichert ist. Um die Selektivität zu erhöhen und die normale Flora zu hemmen, werden oft Antibiotika wie Meticillin oder Cefalexin zugesetzt [12].

Die Wachstumsbedingungen sind anspruchsvoll: Die Inkubation erfolgt bei 35–37 °C in einer feuchten Atmosphäre über 3–14 Tage. Die Kolonien erscheinen perlgrau, linsenförmig und können einen partiellen Hämolyserand aufweisen. Trotz ihrer Spezifität weist die Kultur eine deutlich geringere Sensitivität auf als die PCR, insbesondere wenn die Probe nach der ersten oder zweiten Krankheitswoche gewonnen wird oder der Patient bereits mit Antibiotika behandelt wurde, was die Vitalität der Bakterien beeinträchtigt [17]. Weitere Limitationen sind die lange Inkubationszeit, die empfindliche Handhabung der Proben und die Anfälligkeit für Kontamination, was die Kultur in der Routine zunehmend durch die PCR ergänzt oder ersetzt [14].

Serologie

Die Serologie spielt eine entscheidende Rolle bei der Diagnose von B. pertussis-Infektionen in der späten oder chronischen Phase, wenn direkte Nachweismethoden wie PCR und Kultur nicht mehr aussagekräftig sind. Sie basiert auf der Messung spezifischer Antikörper im Serum, insbesondere von IgG-Antikörpern gegen die Pertussistoxin (PT), da diese als Marker für eine kürzlich erfolgte Infektion gelten [50]. Die Interpretation der Serologie erfordert jedoch besondere Vorsicht, da Impfungen mit azellulären Impfstoffen ebenfalls Antikörper gegen PT hervorrufen können, was zu falsch-positiven Ergebnissen führen oder die Unterscheidung zwischen Impf- und Infektionsantikörpern erschweren kann [51].

Um die Zuverlässigkeit zu erhöhen, empfehlen internationale Leitlinien, wie die des Europäische Zentrum für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten (ECDC), die Verwendung standardisierter Cutoff-Werte und, wenn möglich, den Vergleich von akuten und konvaleszenten Serumproben, die 2–4 Wochen auseinanderliegen, um eine serologische Konversion nachzuweisen [52]. Die Serologie ist daher besonders nützlich bei der Diagnose von atypischen oder chronischen Hustenerkrankungen bei Adoleszenten und Erwachsene, wo die Pertussis oft übersehen wird, sowie in epidemiologischen Studien zur Bewertung der Seroprävalenz [53].

Klinische und epidemiologische Integration

Die Wahl der diagnostischen Methode hängt stark von der Krankheitsphase, dem Patientenalter und dem klinischen Kontext ab. Während die PCR in der akuten Phase überlegen ist, kommt die Serologie in der späten Phase zum Einsatz. Die Kultur bleibt für die Resistenzüberwachung und die epidemiologische Typisierung von Bedeutung, wird aber zunehmend auf Referenzlabore beschränkt [14]. Eine Kombination aus klinischen Befunden, epidemiologischer Anamnese (z. B. Kontakt zu einem bestätigten Fall) und laborbasierten Tests ist entscheidend für eine präzise Diagnose. Die Integration dieser Methoden ermöglicht eine effektive Patientenversorgung, die Umsetzung von Isolationsmaßnahmen und die Eindämmung von Ausbrüchen, insbesondere in sensiblen Umgebungen wie Neugeborenenstationen oder Kindertagesstätten [41]. Die ständige Verbesserung der diagnostischen Algorithmen ist auch notwendig, um mit der Entwicklung von Pertaktin-negativen Stämmen und anderen antigenen Veränderungen Schritt zu halten, die die Wirksamkeit der Impfstoffe beeinflussen können [56].

Behandlung und Antibiotikaresistenz

Die Behandlung der durch Bordetella pertussis verursachten Pertussis basiert hauptsächlich auf der Gabe von Antibiotika, insbesondere wenn diese früh im Krankheitsverlauf eingeleitet wird. Das primäre Ziel der antibiotischen Therapie besteht darin, den Erreger zu eliminieren, die Ansteckungsfähigkeit zu verringern und die Weiterverbreitung der Infektion zu verhindern [6]. Die Wirksamkeit der Therapie ist am höchsten, wenn sie innerhalb der ersten beiden Wochen nach Symptombeginn begonnen wird, da in dieser Phase die bakterielle Last in den Atemwegen am größten ist.

Als Antibiotika der ersten Wahl gelten die Macrolide, eine Klasse von Wirkstoffen, die die bakterielle Proteinbiosynthese hemmen. Zu diesen zählen Azithromycin, Claritromycin und Erythromycin. Diese Medikamente sind besonders wirksam, wenn sie frühzeitig verabreicht werden, und können die Dauer der Ansteckungsfähigkeit erheblich verkürzen [58]. Bei Neugeborenen wird traditionell Erythromycin eingesetzt, jedoch besteht hier ein erhöhtes Risiko für die Entwicklung einer Pylorusstenose, weshalb Azithromycin oft bevorzugt wird, da es eine bessere Verträglichkeit aufweist.

Bei Unverträglichkeit oder fehlender Ansprechrate auf Macrolide können Alternativen in Betracht gezogen werden. Dazu gehört die Kombination aus Trimethoprim und Sulfamethoxazol (Cotrimoxazol), die jedoch über eine geringere Evidenzbasis verfügt und vor allem bei Allergien gegen Macrolide oder in Regionen mit hoher Resistenzrate eingesetzt wird [5]. Für Erwachsene ist auch Tetracyclin eine Option, allerdings ist es aufgrund des Risikos einer Zahnverfärbung bei Kindern unter acht Jahren kontraindiziert [60].

Neben der antibiotischen Therapie spielt die symptomatische Unterstützung eine entscheidende Rolle, insbesondere bei schweren Fällen. Dazu gehören ausreichende Hydratation durch häufige, kleine Flüssigkeitsgaben, eine ernährungstherapeutische Unterstützung mit portionierter Nahrungsaufnahme, um posttussives Erbrechen zu vermeiden, sowie ausreichende Ruhe und eine sorgfältige Atmungsüberwachung, besonders bei Säuglingen und Kleinkindern [61]. In schweren Fällen, insbesondere bei Neugeborenen mit Atemstillständen oder Ateminsuffizienz, ist ein Krankenhausaufenthalt in der Intensivmedizin erforderlich, um eine adäquate Beatmungsunterstützung und Überwachung zu gewährleisten [61].

Antibiotikaresistenz bei Bordetella pertussis

In den letzten Jahren hat die Entwicklung von Antibiotikaresistenz bei zirkulierenden Stämmen von B. pertussis zunehmend an Bedeutung gewonnen. Der wichtigste Mechanismus der Resistenz betrifft die Macrolide, insbesondere Erythromycin und Azithromycin. Die Resistenz wird durch eine Punktmutation A2047G im 23S-rRNA-Gen verursacht, die die Bindungsstelle der Macrolide am bakteriellen Ribosom verändert und dadurch die Wirkung der Antibiotika beeinträchtigt [63]. Diese Mutation führt zu einer hochgradigen Resistenz und wurde in verschiedenen Regionen der Welt nachgewiesen.

Besonders besorgniserregend ist die hohe Prävalenz resistenter Stämme in Ländern wie China, wo bis zu 100 % der isolierten Stämme gegen Erythromycin resistent waren [64]. Auch in Europa und den Vereinigten Staaten wurden bereits einzelne Fälle und Ausbrüche durch resistente Stämme dokumentiert, was die Notwendigkeit einer kontinuierlichen epidemiologischen Überwachung unterstreicht [65]. Ein weiterer, seltener Mechanismus ist der Erwerb von Genen, die ribosomale Methyltransferasen (z. B. erm-Gene) kodieren, welche eine Kreuzresistenz gegen Macrolide, Lincosamide und Streptogramine B (MLSB-Phänotyp) vermitteln [66].

Trotz dieser Entwicklungen bleibt ein Großteil der zirkulierenden Stämme in vielen Regionen weiterhin empfindlich gegenüber Macroliden. Dennoch hat die Resistenz erhebliche klinische Konsequenzen: Bei Infektionen mit resistenten Stämmen ist die Standardtherapie ineffektiv, was zu einer verlängerten Ansteckungsfähigkeit, einer prolongierten Symptomatik und einem erhöhten Risiko der Weiterverbreitung führt [67]. Dies erschwert insbesondere die Postexpositionsprophylaxe, bei der Antibiotika an enge Kontaktpersonen, insbesondere Risikogruppen wie Neugeborene und Schwangere, verabreicht werden, um eine Erkrankung zu verhindern [68].

Zur Bewältigung dieser Herausforderungen sind mehrere Maßnahmen erforderlich. Dazu gehören die rasche molekulare Diagnostik mittels PCR, die nicht nur die Infektion bestätigen, sondern auch genetische Mutationen assoziiert mit Resistenz detektieren kann [14]. Darüber hinaus empfehlen die Leitlinien des Centers for Disease Control and Prevention (CDC) und des European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC) die systematische Sammlung und Untersuchung bakterieller Isolate, um die Resistenzentwicklung zu überwachen und die Therapieempfehlungen anzupassen [70]. In Italien koordinieren das Istituto Superiore di Sanità (ISS) und EpiCentro nationale Aktivitäten zur Resistenzüberwachung und geben aktualisierte Empfehlungen für Behandlung und Prophylaxe heraus [71].

Die zunehmende Resistenz unterstreicht die Notwendigkeit eines integrierten Ansatzes, der neben der rationalen Antibiotikagabe auch die Stärkung nicht-pharmakologischer Maßnahmen wie Isolation, Atemwegshygiene und vor allem die Impfung als zentrales Instrument der Prävention umfasst. Die kontinuierliche Überwachung der Resistenzmuster ist entscheidend, um die klinische Praxis zu leiten und die öffentliche Gesundheit effektiv zu schützen [9].

Impfung und Immunität

Die Prävention der durch Bordetella pertussis verursachten Pertussis beruht vor allem auf der Impfung mit kombinierten Impfstoffen, die im nationalen Impfkalender verankert sind. Derzeit werden in den meisten Ländern, darunter Deutschland und Italien, azelluläre DTPa-Impfstoffe (Diphtherie, Tetanus, azelluläre Pertussis) verwendet, die eine höhere Sicherheit und bessere Verträglichkeit im Vergleich zu den früheren Impfstoffen mit ganzen Zellen (wP) aufweisen [73]. Diese Impfstoffe enthalten mehrere gereinigte Antigene des Erregers, darunter die Pertussistoxin, filamentöse Hämagglutinin (FHA), Pertaktin (Prn) und Fimbrien (Fim2/3), die gemeinsam eine schützende Immunantwort auslösen [74].

Die Standardimpfserie beginnt in den ersten Lebensmonaten mit drei Grundimmunisierungen, typischerweise im Alter von 3, 5 und 11 Monaten, gefolgt von Auffrischungsimpfungen im Vorschul- und Jugendalter (5–6 Jahre und etwa 12–14 Jahre) [75]. Um die Immunität im Erwachsenenalter aufrechtzuerhalten und die Immunität der Herde zu stärken, werden Auffrischungen im Zehnjahresrhythmus mit dem Tdap-Impfstoff (Tetanus-Diphtherie-azelluläre Pertussis) empfohlen [76]. Diese Strategie zielt darauf ab, die Durchseuchung in der Bevölkerung zu verringern und indirekt besonders schutzbedürftige Gruppen wie Neugeborene zu schützen.

Immunantwort nach Impfung vs. natürlicher Infektion

Die Qualität und Dauer der Immunität unterscheiden sich deutlich zwischen natürlicher Infektion, Impfung mit azellulären (aP) und Impfung mit ganzen Zellen (wP). Eine natürliche Infektion mit B. pertussis führt zu einer breiten und langanhaltenden Immunantwort, die sowohl die humorale als auch die zelluläre Immunität umfasst, insbesondere eine starke Aktivierung von T-Helferzellen vom Typ Th1 und Th17, die für die Kontrolle der bakteriellen Kolonisation entscheidend sind [16]. Die Immunität nach durchgemachter Erkrankung hält etwa 20 Jahre an [71].

Im Gegensatz dazu induzieren azelluläre Impfstoffe (aP) eine Immunantwort, die hauptsächlich auf die Produktion von Antikörpern ausgerichtet ist, insbesondere gegen die in den Impfstoff eingebauten Antigene wie das Toxoid der Pertussistoxin. Allerdings bleibt die zelluläre Immunität eher auf eine Th2-Polarisierung beschränkt, was weniger effektiv ist, um die Kolonisation der Atemwege zu verhindern und die Übertragung zu stoppen [79]. Die resultierende Immunität ist daher weniger robust und hält nur etwa 7–8 Jahre an, was zu einer allmählichen Abnahme des Schutzes und einer erhöhten Anfälligkeit bei Jugendlichen und Erwachsenen führt [80]. Impfstoffe mit ganzen Zellen (wP) hingegen erzeugen eine Immunantwort, die der natürlichen Infektion ähnlicher ist, mit stärkerer Th1/Th17-Aktivierung und länger anhaltendem Schutz, sind aber mit einer höheren Rate an lokalen und systemischen Reaktionen verbunden, was ihre Verwendung eingeschränkt hat [73].

Strategien zum Schutz von Neugeborenen

Da Neugeborene in den ersten Lebensmonaten noch nicht vollständig geimpft sind und daher einem hohen Risiko für schwere Verläufe mit Apnoe, Pneumonie, Konvulsionen oder Enzephalopathie ausgesetzt sind, wurden spezielle Schutzstrategien entwickelt. Die wichtigste davon ist die Impfung in der Schwangerschaft, die zwischen der 27. und 36. Schwangerschaftswoche empfohlen wird. Diese ermöglicht den transplazentaren Transfer von mütterlichen Antikörpern gegen die Pertussistoxin an das ungeborene Kind und schützt es in den ersten Lebensmonaten effektiv [9]. Studien zeigen, dass diese Maßnahme das Risiko einer Pertussis bei Säuglingen im ersten Lebensjahr um bis zu 69 % und im ersten Monat um über 90 % senkt [83].

Ergänzend dazu wurde die Strategie des Cocooning eingeführt, bei der enge Kontaktpersonen des Neugeborenen – Eltern, Geschwister, Großeltern und Betreuungspersonen – geimpft werden, um so einen schützenden „Kokon“ um das Kind zu bilden [84]. Allerdings ist die Umsetzung des Cocooning oft durch organisatorische Hürden und geringe Impfquoten unter den Erwachsenen erschwert, weshalb die Impfung in der Schwangerschaft als effektivere und praktikablere Maßnahme gilt [85].

Herausforderungen durch abnehmende Immunität und Antigenverschiebung

Ein zentrales Problem der aktuellen Impfstrategie ist die abnehmende Wirksamkeit der azellulären Impfstoffe im Laufe der Zeit. Diese „waning immunity“ führt dazu, dass geimpfte Jugendliche und Erwachsene zwar meist nur milde oder atypische Verläufe zeigen, aber dennoch als Überträger fungieren können, was die Weiterverbreitung des Erregers begünstigt [86]. Hinzu kommt, dass die selektive Druckwirkung der Impfungen zu einer evolutionären Anpassung von B. pertussis geführt hat. So sind zirkulierende Stämme zunehmend negativ für Pertaktin (Prn-negativ), ein wichtiges Antigen im Impfstoff, was als „vaccine escape“ interpretiert wird und die Impfwirksamkeit weiter verringern könnte [56]. Auch der Genotyp ptxP3, der mit einer erhöhten Toxinproduktion und Virulenz assoziiert ist, hat sich in den letzten Jahren stark verbreitet [88].

Zukunftsperspektiven: Neue Impfstoffentwicklungen

Um die Limitationen der derzeitigen Impfstoffe zu überwinden, wird an neuen Formulierungen geforscht, die eine breitere, stärkere und länger anhaltende Immunität induzieren sollen. Dazu gehören Impfstoffe mit neuen Adjuvantien, die eine Th1/Th17-Antwort fördern, sowie lebend-attenuierte Impfstoffe, die über die Nase verabreicht werden und eine lokale Immunität im Atemtrakt hervorrufen könnten [89]. Auch Kombinationen mit konservierten Antigenen oder neuartigen Wirkstoffen werden untersucht, um die Wirksamkeit gegenüber sich verändernden Stämmen zu verbessern [90]. Bis solche neuen Impfstoffe verfügbar sind, bleibt die strikte Einhaltung des Impfkalenders, die Durchführung von Auffrischungen und die konsequente Umsetzung der Impfung in der Schwangerschaft die wirksamste Strategie zur Bekämpfung der Pertussis und zum Schutz der besonders gefährdeten Säuglinge.

Epidemiologie und Ausbrüche

Die Epidemiologie der durch Bordetella pertussis verursachten Pertussis hat sich im Laufe der letzten Jahrzehnte erheblich verändert, vor allem infolge der Einführung und Weiterentwicklung von Impfprogrammen. Vor der Ära der Impfung war die Pertussis eine der häufigsten Ursachen für Morbidität und Mortalität bei Säuglingen und Kleinkindern, mit regelmäßigen epidemischen Ausbrüchen und schweren Komplikationen wie Pneumonie, Apnoe und Enzephalopathie. Die Einführung des Impfstoffs, zunächst in Form des Totimpfstoffs (DTP), führte zu einer dramatischen Reduktion der Fallzahlen in industrialisierten Ländern [71]. Mit dem Übergang zu azellulären Impfstoffen (DTPa) zur Verringerung von Nebenwirkungen wurde die Wirksamkeit gegen schwere Krankheitsverläufe aufrechterhalten, jedoch mit einer kürzeren Dauer der Immunität, was zu einer Verschiebung der epidemiologischen Muster beigetragen hat [92].

In den letzten Jahren wurde jedoch eine Reemergenz der Pertussis beobachtet, mit einem signifikanten Anstieg der Fälle in Europa und Italien. Allein in Europa wurden im Jahr 2023 über 25.000 Fälle gemeldet, und im ersten Quartal 2024 waren es bereits mehr als 32.000, was einen deutlichen Aufwärtstrend zeigt [93]. In Italien stieg die Zahl der Krankenhausaufenthalte bei Säuglingen und Kleinkindern im Jahr 2024 um das Neunfache, was auf eine alarmierende Wiederzunahme der Krankheit hinweist [8]. Diese Reemergenz wird auf mehrere Faktoren zurückgeführt, darunter der Rückgang der Impfquote, die pandemiebedingten Unterbrechungen von Impfkampagnen, die Verzögerung der Impftermine im Säuglingsalter und die zyklische Natur der Krankheit, die alle drei bis fünf Jahre zu Spitzen führt [95].

Faktoren für Ausbrüche trotz hoher Impfquote

Auffällig ist, dass Pertussis-Ausbrüche auch in Populationen mit hoher Impfquote auftreten. Dieses Phänomen ist auf eine Kombination aus biologischen, immunologischen und epidemiologischen Faktoren zurückzuführen. Ein zentraler Aspekt ist die begrenzte Dauer der Immunität, die durch azelluläre Impfstoffe vermittelt wird. Studien zeigen, dass der Schutz etwa sieben bis acht Jahre nach der Grundimmunisierung nachlässt, wodurch Jugendliche und Erwachsene wieder anfällig für die Infektion werden und als Reservoir für die Übertragung auf nicht vollständig geimpfte Säuglinge dienen können [92]. Zudem weisen Geimpfte oft milde oder atypische Symptome auf, die leicht mit einer gewöhnlichen Erkältung verwechselt werden können, wodurch die Übertragung im Verborgenen erfolgt [97].

Ein weiterer entscheidender Faktor ist die evolutionäre Anpassung von B. pertussis an den Druck der Impfung. So wurden in den letzten Jahren vermehrt Stämme beobachtet, die bestimmte Impfantigene nicht mehr exprimieren, insbesondere die Pertaktin (Prn). Diese „Impf-escape“-Varianten können der durch den Impfstoff induzierten Immunantwort teilweise entgehen, was zu einer erhöhten Zirkulation des Erregers in geimpften Populationen führt [98]. Zusätzlich wird der Genotyp ptxP3, der mit einer höheren Virulenz und einer stärkeren Produktion der Pertussistoxin assoziiert ist, immer häufiger nachgewiesen [88]. Diese genetischen Veränderungen tragen zur Wiederzunahme der Krankheit bei, selbst in gut geimpften Bevölkerungsgruppen.

Rolle der Herdenimmunität und aktuelle Strategien

Die Herdenimmunität spielt eine entscheidende Rolle beim Schutz besonders verletzlicher Gruppen wie Neugeborenen, die noch nicht vollständig geimpft sind. Allerdings ist die Wirksamkeit der Herdenimmunität bei der Pertussis begrenzt, da der Erreger eine extrem hohe Übertragbarkeit aufweist, mit einem Basisreproduktionswert (R0) von 12 bis 17, einer der höchsten unter den impfpräventablen Krankheiten [7]. Die nachlassende Immunität über die Zeit und die ungleichmäßige Impfquote in bestimmten Regionen oder Altersgruppen schwächen die kollektive Immunität zusätzlich. So wurden in Italien besonders hohe Fallzahlen aus Regionen wie Latium, Kampanien und Sizilien gemeldet, wo die Impfquote lokal unter der empfohlenen Schwelle von 95 % liegt [101].

Um die Ausbrüche zu kontrollieren, wurden neue Strategien entwickelt, die über die reine Grundimmunisierung hinausgehen. Dazu gehören regelmäßige Auffrischimpfungen für Jugendliche und Erwachsene, um die Immunität aufrechtzuerhalten, sowie die Impfung in der Schwangerschaft, die es ermöglicht, schützende Antikörper über die Plazenta auf das Neugeborene zu übertragen [9]. Auch die Strategie des Cocooning, also die Impfung enger Kontaktpersonen von Neugeborenen, wird weiterhin empfohlen, obwohl ihre Wirksamkeit durch organisatorische Hürden und geringe Akzeptanz eingeschränkt ist [85]. Die kontinuierliche Überwachung der zirkulierenden Stämme durch molekulare Surveillance ist entscheidend, um die Entwicklung neuer Impfstoffe zu unterstützen, die besser auf die aktuell zirkulierenden Varianten abgestimmt sind [104].

Limitationen der Überwachung und künftige Perspektiven

Die derzeitigen Überwachungssysteme, oft in Form von Sentinel-Netzwerken, weisen erhebliche Einschränkungen auf, die zu einer Unterschätzung der tatsächlichen Inzidenz führen können. Die atypischen Verläufe bei Geimpften und die langen Bestätigungszeiten für Labortests verzögern die Erkennung von Ausbrüchen [105]. Um eine wirksame Reaktion zu ermöglichen, ist eine Verbesserung der Überwachung durch schnellere Diagnosetests, empfindlichere Falldefinitionen und eine bessere Integration von Labor- und Krankenhausdaten notwendig.

Die Zukunft der Pertussis-Prävention liegt in der Entwicklung neuer Impfstoffgenerationen, die eine breitere und längere Immunität induzieren, idealerweise mit einer stärkeren zellulären Immunantwort, ähnlich wie die alten Totimpfstoffe, aber mit besserer Verträglichkeit [89]. Solange diese nicht verfügbar sind, bleibt die konsequente Umsetzung bestehender Strategien – hohe Impfquoten, rechtzeitige Grundimmunisierung, Auffrischimpfungen und Schwangerschaftsimpfung – die wirksamste Maßnahme, um die Ausbrüche zu kontrollieren und die verletzlichsten Mitglieder der Gesellschaft zu schützen.

Komplikationen und Management bei Säuglingen

Säuglinge, insbesondere Neugeborene unter sechs Monaten, stellen die am stärksten gefährdete Gruppe bei einer Infektion mit Bordetella pertussis dar. Aufgrund ihres unreifen Immunsystems und der unvollständigen Impfserie sind sie besonders anfällig für schwere Verläufe und lebensbedrohliche Komplikationen. Die Erkrankung verläuft bei ihnen oft atypisch, was die Diagnosestellung erschwert und eine verzögerte Therapie begünstigt [3]. Während ältere Kinder typischerweise heftige Hustenanfälle mit charakteristischem inspiratorischem "Whoop" zeigen, kann bei Säuglingen der Husten fehlen oder nur schwach ausgeprägt sein. Stattdessen dominieren lebensbedrohliche Atemstörungen, weshalb eine hohe klinische Wachsamkeit erforderlich ist.

Häufige und schwerwiegende Komplikationen

Die Komplikationen der Pertussis bei Säuglingen sind vielfältig und potenziell tödlich. Die häufigste und schwerwiegendste Komplikation ist die Pneumonie, die oft durch sekundäre bakterielle Infektionen oder direkten Lungenschaden verursacht wird [108]. Sie ist die häufigste Todesursache bei pertussisinfizierten Säuglingen. Ein weiteres zentrales Risiko ist die Apnoe, definiert als Atempausen, die besonders bei Neugeborenen auftreten können, ohne dass zuvor Hustenanfälle aufgetreten sind [1]. Diese Atempausen führen zu Hypoxie, was wiederum zu Zyanose und Bradykardie führen kann. Bei anhaltender Hypoxie besteht die Gefahr einer hypoxischen Enzephalopathie, die zu dauerhaften neurologischen Schäden wie Entwicklungsverzögerungen oder infantiler Zerebralparese führen kann [110].

Weitere ernste neurologische Komplikationen sind Konvulsionen, die durch die zerebrale Hypoxie während der Atempausen oder durch die direkte neurotoxische Wirkung der Pertussistoxin verursacht werden. Diese Toxin kann die Blut-Hirn-Schranke überwinden, insbesondere bei Säuglingen mit einer noch unreifen Barriere, und eine Entzündungsreaktion im Zentralnervensystem auslösen [111]. Die Kombination aus wiederholten Hypoxiephasen und direkter Toxizität führt zu einer multifaktoriellen Pathogenese der Enzephalopathie [112]. Zudem können Säuglinge an Ernährungsstörungen und Dehydratation leiden, da heftige Hustenanfälle häufig zu posttussivem Erbrechen führen und die Nahrungsaufnahme erschweren [1].

Management und Therapie in der Intensivmedizin

Das Management schwerer Pertussis-Fälle bei Säuglingen erfolgt in der Regel auf einer neonatologischen Intensivstation. Der Erkrankte muss isoliert werden, um die hochkontagiöse Übertragung durch Tröpfcheninfektion zu unterbrechen. Die Isolation sollte mindestens fünf Tage nach Beginn der antibiotischen Therapie aufrechterhalten werden [114].

Der therapeutische Schwerpunkt liegt auf der Unterstützung der vitalen Funktionen. Der kontinuierliche Sauerstoffsättigungsmonitoring ist unerlässlich, um Hypoxiephasen frühzeitig zu erkennen. Bei Atemnot ist eine Sauerstofftherapie, nichtinvasive Beatmung (z. B. CPAP) oder bei schweren Fällen eine invasive mechanische Beatmung erforderlich, um eine respiratorische Insuffizienz zu behandeln [16]. Die antibiotische Therapie wird mit einem Macrolid wie Azithromycin eingeleitet, das aufgrund des besseren Nebenwirkungsprofils gegenüber Erythromycin bevorzugt wird, um das Risiko einer hypertrophen Pylorusstenose zu minimieren [116]. Die Gabe ist besonders in der frühen Krankheitsphase wirksam, um die Keimzahl zu reduzieren und die Ansteckungsfähigkeit zu beenden.

Die Ernährung erfordert besondere Aufmerksamkeit. Aufgrund des häufigen Erbrechens ist oft eine enterale Ernährung über eine Magensonde oder in schweren Fällen eine parenterale Ernährung notwendig, um eine ausreichende Kalorienzufuhr und die Vermeidung einer Dehydratation sicherzustellen [117]. Während der paroxysmalen Hustenanfälle muss der Säugling ruhig gehalten werden, da externe Reize wie Geräusche oder Berührungen die Anfälle auslösen können. Bei Auftreten von Konvulsionen ist eine spezifische antikonvulsive Therapie erforderlich [118].

Prognostische Faktoren und Prävention

Die Prognose hängt entscheidend von mehreren Faktoren ab. Das Lebensalter ist der wichtigste prädiktive Parameter: Frühgeborene und Säuglinge unter zwei Monaten haben ein signifikant höheres Risiko für einen tödlichen Ausgang oder bleibende neurologische Schäden [119]. Die Anwesenheit von wiederholten Apnoe-Episoden ist ein ungünstiges prognostisches Zeichen und korreliert stark mit der Entwicklung einer hypoxischen Enzephalopathie [120]. Ebenso verschlechtert das Vorliegen einer Pneumonie die Prognose erheblich [121]. Die frühzeitige Diagnose und der rasche Beginn der Therapie sind entscheidend, um die Morbidität und Mortalität zu senken [61].

Die wirksamste Maßnahme zur Prävention schwerer Verläufe ist die Impfung. Da Säuglinge in den ersten Lebensmonaten nicht vollständig immunisiert sind, ist die indirekte Schutzstrategie von entscheidender Bedeutung. Die Impfung in der Schwangerschaft mit dem Tdap-Impfstoff zwischen der 27. und 36. Schwangerschaftswoche ermöglicht den transplazentaren Transfer von schützenden Antikörpern auf das ungeborene Kind und schützt es in der vulnerablen Anfangsphase [123]. Studien zeigen, dass diese Maßnahme das Risiko einer Pertussis-Infektion im ersten Lebensjahr um bis zu 90 % senken kann [83]. Zusätzlich ist die Strategie des Cocooning relevant, bei der enge Kontaktpersonen wie Eltern, Großeltern und Betreuungspersonen geimpft werden, um die Wahrscheinlichkeit der Virusübertragung an den Säugling zu minimieren [125]. Diese präventiven Maßnahmen sind die Eckpfeiler im Kampf gegen die schwere Pertussis bei Säuglingen.

Präventionsstrategien und öffentliche Gesundheit

Die Prävention von Infektionen durch Bordetella pertussis und die Kontrolle der Pertussis als öffentliche Gesundheitsbedrohung erfordern ein vielschichtiges, auf evidenzbasierten Strategien basierendes Vorgehen. Die zentrale Säule der Prävention ist die Impfung, ergänzt durch Maßnahmen zur Übertragungsverhinderung, insbesondere zum Schutz besonders vulnerabler Gruppen wie Neugeborener. Aufgrund der hohen Ansteckungsfähigkeit des Erregers mit einem geschätzten Basisreproduktionswert (R0) von 12 bis 17 ist ein umfassender Ansatz erforderlich, um die Immunität in der Bevölkerung, die sogenannte Immunität von Herden, aufrechtzuerhalten [7].

Impfung als zentrale Präventionsmaßnahme

Die primäre Prävention der Pertussis erfolgt durch die Impfung mit kombinierten Impfstoffen, die den Schutz gegen Diphtherie, Tetanus und azelluläre Pertussis (DTPa) gewährleisten. In Deutschland und vielen anderen Ländern ist dieser Impfstoff im Rahmen des nationalen Impfkalenders verankert. Das Standardimpfschema sieht drei Dosen der Grundimmunisierung in den ersten Lebensmonaten vor, gefolgt von mehreren Auffrischungsimpfungen im Vorschul- und Jugendalter [5]. Um die waning immunity – den nachlassenden Impfschutz – im Erwachsenenalter zu kompensieren, werden regelmäßige Auffrischimpfungen mit Tdap-Impfstoffen (Tetanus-Diphtherie-azelluläre Pertussis) empfohlen, idealerweise im 10-Jahres-Rhythmus [80]. Diese Strategie zielt darauf ab, die Immunität in der gesamten Bevölkerung aufrechtzuerhalten und die Rolle von Erwachsenen als stiller Überträger zu minimieren, die häufig nur milde oder atypische Symptome aufweisen [97].

Strategien zum Schutz von Neugeborenen

Neugeborene und Säuglinge unter sechs Monaten, die noch nicht den vollständigen Impfschutz aufgebaut haben, sind am stärksten von schweren Verläufen und Komplikationen wie Apnoe, Pneumonie oder Enzephalopathie betroffen [1]. Um diese vulnerablen Gruppen zu schützen, wurden spezielle Strategien entwickelt. Die wichtigste davon ist die Impfung in der Schwangerschaft, die zwischen der 27. und 36. Schwangerschaftswoche empfohlen wird. Durch diesen Ansatz werden mütterliche Antikörper über die Plazenta auf das ungeborene Kind übertragen, wodurch eine passive Immunität im ersten Lebenshalbjahr entsteht. Studien zeigen, dass diese Strategie das Risiko einer Pertussis-Infektion im ersten Lebensmonat um bis zu 91 % senkt [83]. Eine komplementäre Maßnahme ist das sogenannte Cocooning, bei dem enge Kontaktpersonen des Neugeborenen – wie Eltern, Geschwister, Großeltern und Betreuungspersonen – geimpft werden, um eine Infektionskette zu verhindern [9]. Obwohl das Cocooning logisch erscheint, hat sich in der Praxis gezeigt, dass die Umsetzung durch niedrige Impfquoten unter den Kontaktpersonen erschwert wird, weshalb die Impfung in der Schwangerschaft als wirksamer und priorisierter Ansatz gilt [85].

Herausforderungen durch waning immunity und Antigenverschiebung

Trotz hoher Impfquoten in vielen Ländern beobachtet man in den letzten Jahren eine Zunahme der Pertussis-Fälle, was auf mehrere Faktoren zurückzuführen ist. Ein wesentlicher Grund ist die begrenzte Dauer der Immunität, die durch azelluläre Impfstoffe vermittelt wird. Im Gegensatz zu den älteren, ganzzelligen Impfstoffen, die eine robustere und länger anhaltende Immunität hervorriefen, induzieren azelluläre Impfstoffe hauptsächlich eine Th2-dominierte Immunantwort, die weniger effektiv ist, um die Kolonisation der Atemwege zu verhindern [73]. Dies führt zu einer schnelleren Abnahme des Schutzes, was die Notwendigkeit regelmäßiger Auffrischimpfungen unterstreicht. Ein weiterer kritischer Faktor ist die Antigenverschiebung bei zirkulierenden Stämmen von B. pertussis. So sind zunehmend Stämme zu beobachten, die die Expression der Pertaktin verloren haben, einem wichtigen Antigen, das im Impfstoff enthalten ist. Diese „vaccine escape“-Varianten haben einen selektiven Vorteil in hochgeimpften Populationen und können die Wirksamkeit der bestehenden Impfstoffe beeinträchtigen [56].

Antibiotikaresistenz und ihre Auswirkungen

Ein weiteres wachsendes Problem ist die zunehmende Resistenz von B. pertussis gegenüber Antibiotika, insbesondere gegenüber Makroliden wie Erythromycin und Azithromycin, die die Standardtherapie darstellen. Die Resistenz wird durch eine Punktmutation im 23S-rRNA-Gen vermittelt und ist in einigen Regionen, wie beispielsweise in China, bereits bei fast 100 % der isolierten Stämme nachgewiesen worden [63]. Dies hat erhebliche Implikationen für die Behandlung und die postexpositionelle Prophylaxe, da die Wirksamkeit der Antibiotikagabe zur Unterbrechung der Übertragungskette in Gefahr ist. In Fällen mit bekannter oder vermuteter Resistenz müssen Alternativen wie Trimethoprim-Sulfamethoxazol in Betracht gezogen werden [68]. Die kontinuierliche Überwachung der Antibiotikasensitivität durch nationale und internationale Gesundheitsbehörden ist daher von entscheidender Bedeutung.

Rolle der Surveillance und öffentlichen Gesundheitspolitik

Die effektive Kontrolle der Pertussis erfordert ein robustes System der epidemiologischen Überwachung. Nationale und internationale Netzwerke, wie das vom Istituto Superiore di Sanità in Italien koordinierte System, überwachen die Fallzahlen, die zirkulierenden Stämme und die Impfquoten. Allerdings weisen diese Systeme Limitationen auf, wie die Unterdiagnose und Unterberichtung von Fällen, insbesondere bei Erwachsenen mit milden Verläufen, was zu einer Unterschätzung der tatsächlichen Inzidenz führen kann [105]. Die Daten aus der Überwachung sind jedoch unerlässlich, um die Wirksamkeit der Impfprogramme zu bewerten und die öffentlichen Gesundheitsstrategien anzupassen. Die aktuelle Politik zielt daher auf die Aufrechterhaltung hoher Impfquoten (>95 %), die Einhaltung des Impfplans, die Förderung der Impfung in der Schwangerschaft und die kontinuierliche Forschung an neuen Impfstoffen ab, die eine breitere und langlebigere Immunität vermitteln könnten [9].

Referenzen