Influenza und Pneumonie – Koinfektionen machen Erreger aggressiver

Das Bakterium Streptococcus pneumoniae ist für Grippe-Patienten noch deutlich gefährlicher als für Gesunde. Nach einer „Doppelinfektion“ verläuft die Erkrankung stets besonders schwer, oft sogar tödlich. Dabei variieren die Abwehrreaktionen des Körpers auf das Bakterium sehr stark, je nach Bakterienstamm werden unterschiedliche Immunzellen und Botenstoffe aktiv: Das stellten Forscher in Braunschweig und Magdeburg gemeinsam mit Partnern in Schweden und Berlin bei Versuchen mit Mäusen fest. In der Fachzeitschrift Infection & Immunity haben sie nun ihre Ergebnisse publiziert (DOI:10.1128/IAI.00422-16).

Der Grippe-Erreger, das Influenza A-Virus, löst in unregelmäßigen Abständen immer wieder weltweite Erkrankungswellen aus. Bei der Grippe-Pandemie der Jahre 1918/19 etwa kamen Schätzungen zufolge zwischen 50 und 100 Mio. Menschen ums Leben. In vielen dieser Fälle war die Todesursache nicht das Grippevirus allein. „Man hat bei der nachträglichen Untersuchung von klinischem Material festgestellt, dass sich ein großer Anteil der Patienten zusätzlich mit Bakterien infiziert hatte“, sagt Dunja Bruder, Magdeburg. „Oft war es diese zweite, bakterielle Infektion, die zum Tod geführt hat.“ Während Viren aus vergleichsweise wenigen Molekül-Bausteinen bestehen und sich nur innerhalb von Wirtszellen vermehren können, sind Bakterien einzellige, selbstständig wachsende Lebewesen.

Zu den gefährlichen Bakterien, die eine durch Grippeviren geschwächte Lunge befallen können, zählt Streptococcus pneumoniae. „Es gibt fast 100 verschiedene Serotypen von Streptococcus pneumoniae“, erklärt Mitautorin Sabine Stegemann-Koniszewski. „Das Spektrum reicht von harmlosen Stämmen, die den Nasen-Rachen-Raum besiedeln und kaum Symptome hervorrufen, bis zu sog. hoch invasiven Varianten, die in das Lungengewebe eindringen und dort schwere Erkrankungen auslösen können.“

Wie verhalten sich Pneumokokken-Stämme mit unterschiedlichen Ausbreitungseigenschaften, wenn sie auf einen bereits von Influenza-Viren infizierten Organismus treffen? Solche sog. Koinfektionen oder Superinfektionen mit Influenza A und Streptococcus pneumoniae wurden nun an Mäusen untersucht. Es zeigte sich: Alle untersuchten Stämme des Bakteriums verhielten sich deutlich aggressiver, wenn sich im Wirt bereits kurz zuvor Grippeviren eingenistet hatten.

Große Unterschiede wurden bei der Art der Entzündungsreaktionen festgestellt, die das Immunsystem der Mäuse zur Abwehr der Erreger einleitete. „Wir fanden – je nach Pneumokokken-Stamm – unterschiedliche Konzentrationen verschiedener Botenstoffe, eine unterschiedliche Verteilung der wichtigsten Typen von Immunzellen in der Lunge und auch unterschiedliche Wege der Ausbreitung der Bakterien im Körper“, sagt Erstautorin Niharika Sharma-Chawla. So stieg etwa bei Koinfektionen mit bestimmten Streptococcus pneumoniae-Stämmen die Zahl der Neutrophilen in der Lunge. Beim Stamm namens 19F nahm die Zahl der Neutrophilen nach einer Koinfektion dagegen ab.

Dies könnte für die Behandlung von Pneumokokken-Superinfektionen bei künftigen Grippewellen von Bedeutung sein: „Es ist häufig nicht ausreichend, Medikamente gegen die Influenza-Viren und die Bakterien zu kombinieren“, erklärt Dunja Bruder aus Magdeburg. „Man benötigt zusätzlich immunmodulierende Therapien. Sie verhindern, dass die Entzündungsreaktionen zu heftig ausfallen und dadurch den eigenen Körper schädigen. Gerade bei den untersuchten Koinfektionen stellen solche überschießenden Immunreaktionen eine erhebliche Gefährdung dar.“ Diese entzündungshemmenden Medikamente könnte man in Zukunft zielgerichteter auswählen, wenn man sie auf den jeweils vorliegenden Bakterientyp abstimmt. „Dazu müssen die klinisch relevanten Pneumokokken-Stämme und ihr Verhalten bei einer Koinfektion mit Influenza allerdings noch wesentlich genauer charakterisiert werden“, so Bruder.

Nach einer Mitteilung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung, Braunschweig