VACCtion – eine Impf-Informations-Veranstaltung von Studierenden der TU München

Impfungen werden seit 225 Jahren praktiziert, doch noch nie war das Thema so präsent, wie derzeit aufgrund der nach wie vor herrschenden Corona-Pandemie. Auch wenn Impfungen auch in der Vergangenheit bereits der Schlüssel zur Bekämpfung verschiedener Infektionskrankheiten waren, so herrschen nach wie vor Bedenken gegen Impfungen allgemein oder im speziellen gegen die Impfstoffe gegen Covid-19. Aus diesem Grund wurde in diesem Jahr am 14. und 15. Dezember in allen 9. Klassen die Impf-Informations-Veranstaltung „VACCtion“ durchgeführt. Die Veranstaltung setzte sich aus einem ca. 60 minütigen Vortrag und einer anschließenden 30 minütigen Diskussionsrunde zusammen, die Raum für Fragen lies. Inhaltlich wurden zunächst die wichtigsten Krankheitserreger, Bakterien und Viren charakterisiert, die dann zu den Grundlagen der Funktionsweise des Immunsystems führten. Im Anschluss wurde das Prinzip der Impfungen vorgestellt. Der letzte Teil behandelte das Corona-Virus sowie die Wirkungsweise des in der Zielgruppe der Veranstaltung zugelassenen Impfstoffes.

So wurden Bakterien als Krankheitserreger 1683 erstmals entdeckt, aufgrund ihrer geringen Größe von 0,6 – 1,0 µm eine Leistung für die damalige Zeit. Sie sind variabel in Form, Farbe und Größe. Einige Bakterien sind dabei pathogen und stellen Erreger bekannter Infektionskrankheiten wie Cholera oder Tuberkulose dar. Viele Bakterien sind jedoch auch sehr nützlich und wir bedienen uns ihrer bei der Herstellung von Joghurt oder Medikamenten.
Erst seit verhältnismäßig kurzer Zeit bekannt sind dagegen Viren. Zwar wurde ihre Existenz bereits 1892 vermutet, Experimente zur Thematik jedoch erst 1949 durchgeführt. Geschuldet ist diese Diskrepanz der Entdeckungszeit zwischen Bakterien und Viren der deutlich geringeren Größe der Viren von nur etwa 100 nm. Da Viren keinen eigenen Stoffwechsel aufweisen und sich selbst nicht vermehren können – ohne einen Wirt zur Verfügung zu haben – sind sie per Definition keine Lebewesen. Sie kommen daher immer parasitär vor, einige sind krankheitserregend. Bekannte durch sie ausgelöste Krankheiten sind AIDS, Ebola oder eben auch Corona.
Beide Erreger weisen eine Gemeinsamkeit auf: sie werden von unserem Immunsystem an bestimmten Oberflächenstrukturen erkannt, die sich von denen des eigenen Körpers unterscheiden.

Um die bei einer Erkrankung ablaufenden Prozesse zu verstehen, ist daher ein Grundverständnis über die Funktionsweise des Immunsystems von Nöten.
Es lassen sich 3 Barrieren unterscheiden: Bei der 1. Barriere handelt es sich um die mechanischen Barrieren Haut und Schleimhäute. Dazu zählt auch chemischer Schutz wie der Säurefilm auf der Haut, aber auch Flimmerhärchen, die Erreger nach außen transportieren.

Gelangen doch einmal Erreger nach innen, so greift die 2. Barriere – das angeborene Immunsystem. Es ist genetisch verankert und unterscheidet sich dabei von Person zu Person kaum. Eindringlinge werde von diesem an ihrer Oberflächenstruktur erkannt. Es löst Symptome wie Fieber oder eine laufende Nase aus und wirkt schnell und effizient gegen jeden Eindringling. Dazu zählen u.a. Makrophagen, Riesenfresszellen, die Eindringlinge aufnehmen und die Oberflächenstrukturen der Eindringlinge auf ihrer eigenen Zelloberfläche präsentieren.

Noch effizienter ist die 3. Barriere, die nach dem Einsatz des angeborenen Immunsystems greift: das erworbene Immunsystem. Dadurch können körperfremde Strukturen genau erkannt werden und besonders leistungsstarke Abwehrmechanismen treten in Kraft.

Die Riesenfresszellen, die die Oberflächenstrukturen (Antigene) der Eindringlinge präsentieren informieren nun T-Helferzellen, die ihrerseits wieder B-Zellen zur Bildung spezifischer Antikörper anregen, für deren Produktion gleichzeitig Gedächtniszellen angelegt werden. Die Antikörper können nun an die Oberflächenstrukturen der Eindringlinge (wie Viren) andocken. Diese verklumpen dadurch, sind nicht mehr so schädlich und können von Fresszellen besser aufgenommen und verdaut werden. Gleichzeitig informieren die T-Helferzellen auch die T-Killerzellen, die die mit dem Erreger infizierten Zellen dazu bringen, „Selbstmord“ zu begehen, sodass sich die Erreger nicht weiter in den infizierten Zellen vermehren können.

Diese 3. Barriere ist der Ansatzpunkt für Impfungen. Die erste Impfung wurde 1796 durch Edward Jenner gegen Pocken durchgeführt. Damit sind Pocken auch die erste Infektionskrankheit, die durch Impfungen komplett ausgerottet wurde: 1979 wurden die letzten Pockenfälle registriert, nach einigen Jahren weltweit ohne neuen Fall wurde die Krankheit durch die WHO für ausgerottet erklärt. Dieses Beispiel zeigt die zentrale Bedeutung der Impfungen und wie viele Leben durch sie bereits gerettet werden konnten. Zentraler Aspekt ist dabei, dass der Schutz bereits vor dem Ausbruch der Erkrankung einsetzt.

Relevant dafür ist v.a. die aktive Immunisierung. Dabei werden allgemein tote oder abgeschwächte Erreger oder Teile davon in den Körper eingebracht. Meist werden sie ins Muskelgewebe gespritzt, wodurch in den Lymphknoten die Immunabwehr zur Produktion von Antikörpern führt. Sie können den Erreger neutralisieren. Auch nach der Impfung bleiben die Antikörper erhalten oder ihr Aufbau wird in den Gedächtniszellen gespeichert. Bei einer späteren Infektion stehen die Antikörper sofort zur Verfügung: Zum Vergleich: während bei einem erstmaligen Kontakt mit einem Krankheitserreger nach ca. 7 Tagen Antikörper gegen diesen aufgebaut sind, stehen sie nach einer Impfung gegen diese Krankheit bereits nach ca. 24 Stunden zur Verfügung. Dies kann in vielen Fällen einen Ausbruch der Krankheit komplett verhindern, da keine Vermehrung der Erreger im Körper möglich ist.

Daher kann auch bei einer Impfung gegen Corona-Viren ein Krankheitsausbruch vermieden werden. Beim Corona-Virus SARS Cov2 handelt es sich um ein behülltes Virus, das eine Hülle aus Fett-Molekülen besitzt und im Innenraum geschützt sein RNA-Erbgut enthält. Der Vermehrungszyklus läuft ähnlich wie bei anderen Viren ab: Der Virus dockt mit seinen Oberflächenstrukturen an die Wirtszellen an und injiziert sein Erbgut – RNA – in die Zelle. Darin werden neue Viren produziert, sind viele Viren entstanden platzt die Zelle und entlässt tausende Viren, die ihrerseits wieder neue Zellen befallen können, was zu einer starken Vermehrung der Viren im Körper führt.

Bei allen gegen den Virus entwickelten Impfstoffen handelt es sich um aktive Impfungen. Der einzige zugelassene Impfstoff für die Zielgruppe des Vortrags, also die Schülerinnen und Schüler der 9. Klasse, ist der mRNA Impfstoff von Biontech/ Pfizer. Die Methode der mRNA Impfstoffe ist schon seit mehreren Jahrzehnten erforscht, dennoch wurde sie noch nie zur Zulassung gebracht – wohl wegen fehlender finanzieller Mittel. Der Impfstoff besteht aus einer Hülle synthetisch hergestellter Lipide, die einen Teil des Erbguts für die Bildung des Erbguts für das Spike-Protein – die mRNA – enthält. Wie bei einer natürlichen Infektion gelangt die RNA in die Zelle, welche wiederum Spikeproteine der Viren – nicht die vollständigen Viren – produziert. Diese werden an der Zelloberfläche dem Immunsystem präsentiert, welches daraufhin die Produktion von Antikörpern als Teil des erworbenen Immunsystems in Gang setzt.

Im Anschluss an den informativen ersten Teil ging es an die Beantwortung von Fragen und die Stellungnahme zu möglichen Bedenken. So z.B. zur Frage, ob die eingeschleuste mRNA das eigene Erbgut verändern kann. Dies ist nicht möglich, da sich die DNA im Zellkern befindet und die mRNA lediglich ins Zellplasma vordringt, welche räumlich getrennt sind. Auch die Umwandlung in DNA wäre nicht möglich, da uns das dafür benötigte Enzym „Reverse Transkriptase“ fehlt. Auch andere Bedenken wurden aufgegriffen und konnten nachvollziehbar abgebaut werden. Auch weitere Fragen wurden kompetent beantwortet, beispielsweise, ob es für weitere Infektionen besser sei, geimpft oder genesen zu sein. Abgesehen davon, dass mit dem Status „Genesen“ eine Corona-Infektion vorausgegangen sein muss, die zu einem hohen Risiko führt, schwer zu erkranken, ist es schwierig, die Höhe des Schutzes, der aus dem Genesenen-Status durch die Bildung von Antikörpern resultiert abzuleiten, da nicht klar ist, welcher Viruslast Genesene ursprünglich ausgesetzt waren. So können eine unterschiedlich starke Exposition und damit einhergehende Antikörperbildung zu einem unterschiedlichen Schutz führen. Selbst geimpfte, die immer die gleiche Dosis des Impfstoffes verabreicht bekommen haben, können nach einer Zeit unterschiedliche Antikörperkonzentrationen aufweisen.

Referenten dieser Veranstaltung waren StudentInnen der TU München, wobei die Inhalte des Vortrags in Kooperatoren mit Professoren der TU entstanden sind. Die Veranstaltung fand im Online-Format statt, wobei die Vorträge in die Klassenzimmer der 9. Klassen gestreamt wurden. Dennoch wurde auf Interaktivität geachtet, wurden die Schülerinnen und Schüler in Fragenteilen immer wieder zur Mitarbeit und Abstimmung mit Hilfe der eigenen Smartphones aufgefordert, denen gerne nachgekommen wurde. Dabei wurde eigenes Vorwissen abgefragt und Feedback eingeholt. Die Diskussionsrunde zum Schluss fand im direkten Austausch via Chat oder Mikrofon statt. Die Umfragen am Ende ergaben, dass die meisten Schüler ihren Kenntnisstand zur Thematik sinnvoll erweitert haben und auch einige Bedenken abgebaut werden konnten.

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