Herdenimmunität (auch genannt Herdeneffekt, Immunität der Gemeinschaft, Immunität der Bevölkerung, oder Massenimmunität) ist eine Form des indirekten Schutzes vor Infektionskrankheiten, die bei einigen Krankheiten auftreten kann, wenn ein ausreichender Prozentsatz einer Bevölkerung gegen eine Infektion immun geworden ist, sei es durch Impfung oder durch frühere Infektionen, wodurch die Wahrscheinlichkeit einer Infektion für Personen ohne Immunität verringert wird . Es ist unwahrscheinlich, dass Immunpersonen zur Übertragung von Krankheiten beitragen und Infektionsketten stören, wodurch die Ausbreitung von Krankheiten gestoppt oder verlangsamt wird. Je größer der Anteil der Immunpersonen in einer Gemeinschaft ist, desto geringer ist die Wahrscheinlichkeit, dass Nicht-Immunpersonen mit einer infektiösen Person in Kontakt kommen.
Personen können immun werden, indem sie sich von einer früheren Infektion erholen oder sich impfen lassen. Einige Personen können aufgrund von Erkrankungen wie Immunschwäche oder Immunsuppression nicht immun werden, und für diese Gruppe ist die Herdenimmunität eine entscheidende Schutzmethode. Sobald die Herdenimmunitätsschwelle erreicht ist, verschwindet die Krankheit allmählich aus einer Population. Wenn diese Beseitigung weltweit erreicht wird, kann dies zu einer dauerhaften Verringerung der Anzahl der Infektionen auf Null führen, was als Ausrottung bezeichnet wird. Die durch Impfung geschaffene Herdenimmunität trug 1977 zur endgültigen Ausrottung der Pocken bei und trug zur Verringerung anderer Krankheiten bei. Die Herdenimmunität gilt nur für ansteckende Krankheiten, dh sie wird von einem Individuum auf ein anderes übertragen. Tetanus ist beispielsweise ansteckend, aber nicht ansteckend, sodass die Herdenimmunität nicht gilt.
Die Herdenimmunität wurde in den 1930er Jahren als ein natürlich vorkommendes Phänomen erkannt, als beobachtet wurde, dass die Anzahl der Neuinfektionen vorübergehend abnahm, nachdem eine signifikante Anzahl von Kindern gegen Masern immun geworden war, auch unter den nicht geimpften. Massenimpfungen zur Herbeiführung der Herdenimmunität sind seitdem weit verbreitet und haben sich als erfolgreich erwiesen, um die Ausbreitung vieler Infektionskrankheiten zu verhindern. Die Impfung stellt die Herdenimmunität vor eine Herausforderung, da vermeidbare Krankheiten in Populationen mit unzureichenden Impfraten fortbestehen oder in diese zurückkehren können.
Die genaue Herdenimmunitätsschwelle (HIT) variiert in Abhängigkeit von der Grundreproduktionszahl der Krankheit. Ein Beispiel für eine Krankheit mit einer hohen Schwelle sind die Masern mit einem HIT von mehr als 95%.
Auswirkungen der Herde Immunität
1. Schutz von Personen ohne Immunität
Einige Personen können entweder nach der Impfung keine Immunität entwickeln oder aus medizinischen Gründen nicht geimpft werden. Neugeborene sind zu jung, um viele Impfstoffe zu erhalten, entweder aus Sicherheitsgründen oder weil die passive Immunität den Impfstoff unwirksam macht. Personen, die aufgrund von HIV / AIDS, Lymphom, Leukämie, Knochenmarkskrebs, einer beeinträchtigten Milz, Chemotherapie oder Strahlentherapie immundefizient sind, haben möglicherweise ihre Immunität verloren, und Impfstoffe sind für sie aufgrund ihrer Immunschwäche möglicherweise nicht von Nutzen.
Ein Teil der Geimpften entwickelt möglicherweise keine langfristige Immunität. Impfstoffkontraindikationen können verhindern, dass bestimmte Personen geimpft werden. Personen in einer dieser Gruppen sind nicht nur nicht immun, sondern haben aufgrund ihres medizinischen Status möglicherweise ein höheres Risiko, Komplikationen aufgrund einer Infektion zu entwickeln. Sie sind jedoch möglicherweise weiterhin geschützt, wenn ein ausreichend großer Prozentsatz der Bevölkerung immun ist.
Ein hohes Maß an Immunität in einer Altersgruppe kann eine Herdenimmunität für andere Altersgruppen schaffen. Die Impfung von Erwachsenen gegen Pertussis verringert die Inzidenz von Pertussis bei Säuglingen, die zu jung sind, um geimpft zu werden, und bei denen das größte Risiko für Komplikationen aufgrund der Krankheit besteht. Dies ist besonders wichtig für nahe Familienmitglieder, die für die meisten Übertragungen an junge Säuglinge verantwortlich sind. Auf die gleiche Weise reduzieren Kinder, die Impfstoffe gegen Pneumokokken erhalten, die Inzidenz von Pneumokokkenerkrankungen bei jüngeren, nicht geimpften Geschwistern. Die Impfung von Kindern gegen Pneumokokken und Rotaviren hat dazu geführt, dass Krankenhausaufenthalte, die auf Pneumokokken und Rotaviren zurückzuführen sind, bei älteren Kindern und Erwachsenen, die diese Impfstoffe normalerweise nicht erhalten, verringert wurden. Influenza ist bei älteren Menschen schwerer als in jüngeren Altersgruppen, aber Influenza-Impfstoffe sind in dieser Bevölkerungsgruppe aufgrund des mit zunehmendem Alter schwindenden Immunsystems nicht wirksam. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Priorisierung von Kindern im schulpflichtigen Alter für die saisonale Grippeimpfung, die wirksamer ist als die Impfung älterer Menschen, ein gewisses Maß an Schutz für ältere Menschen schafft.
Bei sexuell übertragbaren Infektionen (STIs) führt ein hohes Maß an Immunität bei einem Geschlecht zu einer Herdenimmunität bei beiden Geschlechtern. Impfstoffe gegen sexuell übertragbare Krankheiten, die auf ein Geschlecht abzielen, führen bei beiden Geschlechtern zu einem signifikanten Rückgang der sexuell übertragbaren Krankheiten, wenn die Impfstoffaufnahme im Zielgeschlecht hoch ist. Die Herdenimmunität gegen weibliche Impfungen erstreckt sich jedoch nicht auf homosexuelle Männer. Wenn die Impfstoffaufnahme beim Zielgeschlecht gering ist, muss das andere Geschlecht möglicherweise immunisiert werden, damit das Zielgeschlecht ausreichend geschützt werden kann. Verhaltensweisen mit hohem Risiko erschweren die Beseitigung von sexuell übertragbaren Krankheiten, da die meisten Infektionen bei Personen mit mittlerem Risiko auftreten, die meisten Übertragungen jedoch aufgrund von Personen auftreten, die sich mit hohem Risiko befassen. Aus diesen Gründen kann es in bestimmten Populationen erforderlich sein, Personen oder Personen beiderlei Geschlechts mit hohem Risiko zu immunisieren, um eine Herdenimmunität herzustellen.
2. Evolutionsdruck und Serotypersatz
Die Herdenimmunität selbst wirkt als evolutionärer Druck auf Krankheitserreger und beeinflusst die Virusentwicklung, indem sie die Produktion neuartiger Stämme fördert, die als Fluchtmutanten bezeichnet werden und der Herdenimmunität entgehen und zuvor immunisierte Individuen infizieren können. Die Entwicklung neuer Stämme wird als Serotypersatz oder Serotypverschiebung bezeichnet, da die Prävalenz eines bestimmten Serotyps aufgrund hoher Immunität abnimmt und andere Serotypen ihn ersetzen können.
Auf molekularer Ebene entkommen Viren der Herdenimmunität durch Antigendrift. Dies ist der Fall, wenn sich Mutationen in dem Teil des Virusgenoms ansammeln, der für das Oberflächenantigen des Virus kodiert, typischerweise ein Protein des Viruskapsids, und eine Veränderung des viralen Epitops hervorrufen. Alternativ kann die Neuzuordnung separater viraler Genomsegmente oder die Antigenverschiebung, die häufiger auftritt, wenn mehr Stämme im Kreislauf sind, auch neue Serotypen hervorbringen. Wenn eines dieser Ereignisse auftritt, erkennen Gedächtnis-T-Zellen das Virus nicht mehr, sodass die Menschen nicht gegen den dominanten zirkulierenden Stamm immun sind. Sowohl bei Influenza als auch bei Norovirus induzieren Epidemien vorübergehend die Herdenimmunität, bis ein neuer dominanter Stamm auftritt, der aufeinanderfolgende Wellen von Epidemien verursacht. Da diese Entwicklung eine Herausforderung für die Herdenimmunität darstellt, werden derzeit weitgehend neutralisierende Antikörper und „universelle“ Impfstoffe entwickelt, die Schutz über einen bestimmten Serotyp hinaus bieten können.
Erstimpfstoffe gegen Streptococcus pneumoniae signifikant reduzierte nasopharyngeale Beförderung von Impfstoff-Serotypen (VTs), einschließlich antibiotikaresistenter Typen, nur um durch eine erhöhte Beförderung von Nicht-Impfstoff-Serotypen (NVTs) vollständig ausgeglichen zu werden. Dies führte jedoch nicht zu einem proportionalen Anstieg der Krankheitsinzidenz, da NVTs weniger invasiv waren als VTs. Seitdem wurden Pneumokokken-Impfstoffe eingeführt, die Schutz vor den aufkommenden Serotypen bieten und deren Entstehung erfolgreich bekämpft haben. Die Möglichkeit einer zukünftigen Verschiebung bleibt bestehen, daher umfassen weitere Strategien, um dies zu bewältigen, die Ausweitung der VT-Abdeckung und die Entwicklung von Impfstoffen, die entweder abgetötete ganze Zellen mit mehr Oberflächenantigenen oder Proteine verwenden, die in mehreren Serotypen vorhanden sind.
3. Ausrottung von Krankheiten
Wenn die Herdenimmunität in einer Population für eine ausreichende Zeit hergestellt und aufrechterhalten wurde, wird die Krankheit unweigerlich beseitigt – es treten keine endemischen Übertragungen mehr auf. Wenn die Eliminierung weltweit erreicht wird und die Anzahl der Fälle dauerhaft auf Null reduziert wird, kann eine Krankheit für ausgerottet erklärt werden. Die Ausrottung kann daher als endgültige Auswirkung oder Endergebnis von Initiativen im Bereich der öffentlichen Gesundheit zur Bekämpfung der Ausbreitung von Infektionskrankheiten angesehen werden.
Zu den Vorteilen der Tilgung gehören die Beendigung aller durch die Krankheit verursachten Morbidität und Mortalität, finanzielle Einsparungen für Einzelpersonen, Gesundheitsdienstleister und Regierungen sowie die Möglichkeit, Ressourcen zur Bekämpfung der Krankheit anderweitig einzusetzen. Bisher wurden zwei Krankheiten durch Herdenimmunität und Impfung ausgerottet: Rinderpest und Pocken. Gegen Poliomyelitis werden derzeit Eradikationsbemühungen unternommen, die auf Herdenimmunität beruhen, obwohl Unruhen und Misstrauen gegenüber der modernen Medizin dies erschwert haben. Eine obligatorische Impfung kann für Eradikationsbemühungen von Vorteil sein, wenn sich nicht genügend Menschen für eine Impfung entscheiden.
Mechanismus der Herdenimmunität
Personen, die gegen eine Krankheit immun sind, wirken als Barriere bei der Ausbreitung von Krankheiten und verlangsamen oder verhindern die Übertragung von Krankheiten auf andere. Die Immunität eines Individuums kann durch eine natürliche Infektion oder durch künstliche Mittel wie Impfung erworben werden. Wenn ein kritischer Teil der Bevölkerung immun wird, nennt man das Schwelle der Herdenimmunität (HIT) oder Herdenimmunitätsstufe (HIL) kann die Krankheit in der Bevölkerung nicht mehr bestehen bleiben und nicht mehr endemisch sein.
Die theoretische Grundlage für die Herdenimmunität geht im Allgemeinen davon aus, dass Impfstoffe eine solide Immunität induzieren, dass sich die Populationen zufällig vermischen, dass sich der Erreger nicht entwickelt, um der Immunantwort zu entgehen, und dass es keinen nicht-menschlichen Vektor für die Krankheit gibt.
| Erkrankung | Übertragung | R.0 | SCHLAGEN |
|---|---|---|---|
| Masern | In der Luft | 12–18 | 92–95% |
| Pertussis | Tröpfchen in der Luft | 12–17 | 92–94% |
| Diphtherie | Speichel | 6–7 | 83–86% |
| Röteln | Tröpfchen in der Luft | ||
| Pocken | 5–7 | 80–86% | |
| Polio | Fäkal-oraler Weg | ||
| Mumps | Tröpfchen in der Luft | 4–7 | 75–86% |
| COVID-19 (Covid19 Pandemie) |
2.5–4 | 60–75% | |
| SARS (SARS-Ausbruch 2002–2004) |
2–5 | 50–80% | |
| Ebola (Ebola-Virus-Epidemie in Westafrika) |
Körperflüssigkeiten | 1,5–2,5 | 33–60% |
| Grippe (Influenzapandemien) |
Tröpfchen in der Luft | 1.5–1.8 | 33–44% |
Passive Immunität
Die individuelle Immunität kann auch passiv erlangt werden, wenn Antikörper gegen einen Erreger von einem Individuum auf ein anderes übertragen werden. Dies kann natürlich vorkommen, wobei maternale Antikörper, hauptsächlich Immunglobulin-G-Antikörper, über die Plazenta und im Kolostrum auf Feten und Neugeborene übertragen werden. Passive Immunität kann auch künstlich erlangt werden, wenn einer anfälligen Person Antikörper aus dem Serum oder Plasma einer Immunperson injiziert werden.
Der Schutz vor passiver Immunität ist unmittelbar, nimmt jedoch im Laufe von Wochen bis Monaten ab, sodass jeder Beitrag zur Herdenimmunität nur vorübergehend ist. Bei Krankheiten, die bei Feten und Neugeborenen besonders schwerwiegend sind, wie Influenza und Tetanus, können schwangere Frauen immunisiert werden, um Antikörper auf das Kind zu übertragen. Auf die gleiche Weise können Hochrisikogruppen, bei denen entweder eine Infektion wahrscheinlicher ist oder bei denen es wahrscheinlicher ist, dass sie Komplikationen aufgrund einer Infektion entwickeln, Antikörperpräparate erhalten, um diese Infektionen zu verhindern oder die Schwere der Symptome zu verringern.
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