Krankheiten

Die Stoffwechselgesundheit bestimmt die Wirksamkeit der Grippeimpfung

Die entscheidende Rolle des Stoffwechsels für die Gripfeimpfung


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Die Stoffwechselgesundheit (unter anderem normaler Blutdruck, Blutzucker- und Cholesterinspiegel) beeinflusst die Wirksamkeit von Grippeimpfungen. Es ist bekannt, dass die Impfung bei Menschen mit Fettleibigkeit weniger wirksam ist als bei Menschen mit einem gesünderen Body-Mass-Index (BMI). Wissenschaftler des St. Jude Children’s Research Hospital haben jedoch herausgefunden, dass nicht Fettleibigkeit selbst, sondern Stoffwechselstörungen den Unterschied ausmachen. In einer heute veröffentlichten Studie in Natur-MikrobiologeDie Forscher fanden heraus, dass die Umstellung übergewichtiger Mäuse auf eine gesunde Ernährung vor der Grippeimpfung, aber nicht danach, die Modelle trotz des BMI vollständig vor einer tödlichen Grippedosis schützte.

Wir fanden heraus, dass die Impfstoffe wirksam waren, wenn ein Tier zum Zeitpunkt der Impfung stoffwechselgesund war. Und das Gegenteil war auch der Fall: Unabhängig davon, wie die Mäuse äußerlich aussahen: Wenn sie eine Stoffwechselstörung hatten, wirkten die Impfstoffe nicht so gut.“

Stacey Schultz-Cherry, PhD, korrespondierende Autorin, St. Jude Department of Host-Microbe Interactions und Co-Direktorin des Centre of Excellence for Influenza Research and Response

Frühere Untersuchungen haben gezeigt, dass 100 % der fettleibigen Mäuse der Krankheit erlagen, wenn sie dem Influenzavirus ausgesetzt waren, auch nach der Impfung. Entgegen den ursprünglichen Erwartungen der Wissenschaftler verbesserten sich die Ergebnisse nicht, als Mäuse, die geimpft wurden, während sie fettleibig waren, wieder ein gesundes Gewicht erreichten. Diese jetzt äußerlich gesunden Mäuse erlagen dennoch alle der Krankheit, als sie dem echten Virus ausgesetzt wurden. Erst die Umstellung auf eine gesunde Ernährung vier Wochen vor der Impfung verbesserte das Überleben trotz hohem BMI drastisch.

„Wir waren begeistert, diesen Effekt zu sehen, weil Mäuse mit Fettleibigkeit so anfällig für schwere Krankheiten sind und der Infektion erliegen“, sagte Schultz-Cherry. „Es war beeindruckend, mit dem Impfstoff eine Überlebensrate von 100 % zu erreichen, während wir bisher nur eine Überlebensrate von 0 % gesehen hatten.“ Die verbesserte Überlebensrate deutet darauf hin, dass die Forscher ein größeres Grundprinzip entdeckt haben, das die Wirksamkeit des Grippeimpfstoffs bestimmt.

Eine Stoffwechselstörung beeinträchtigt das Immunsystem

Bei der Untersuchung, wie die Stoffwechselfunktion die Reaktion auf Grippeimpfstoffe beeinflusst, stellten die Wissenschaftler fest, dass eine schlechte Stoffwechselgesundheit eine Fehlfunktion des Immunsystems verursacht. T-Zellen, die primären Immunzellen, die an antiviralen Reaktionen beteiligt sind, konnten bei Tieren, die sich zum Zeitpunkt der Impfung in einem ungesunden Stoffwechselzustand befanden, auch bei späterer Virusexposition nicht wirken. Selbst wenn sich die Tiere nach der Impfung gesund ernährten und einen normalen BMI aufrechterhielten, waren die Anti-Grippe-T-Zellen in diesem dysfunktionalen Zustand „eingefroren“.

Allerdings verbesserte eine gesunde Ernährung vor der Impfung die T-Zell-Funktion, was zu einer robusten Anti-Grippe-Reaktion bei späterer Exposition führte.

„Bei den stoffwechselgesunden Mäusen konnten die T-Zellen zum Zeitpunkt der Impfung ihre Aufgabe besser erfüllen“, sagte Schultz-Cherry. „Es kam nicht auf die Anzahl oder die Art von ihnen an. Es war ihre funktionelle Aktivität. Es gab viele von ihnen in der Lunge, die nicht funktionierten. Die gesunde Ernährung hat dazu geführt, dass sie nicht richtig funktionierten, sondern nur richtig funktionierten.“ wenn der Wechsel vor der Impfung erfolgte.“

Die frühere gesunde Ernährung verbesserte auch die Entzündung. Bei adipösen Tieren sind entzündungsfördernde Zytokine hochreguliert. Das Team um Schultz-Cherry stellte fest, dass die Modelle auch dann wieder einen niedrigeren basalen Zytokinspiegel erreichten, wenn sie vor der Impfung auf eine gesunde Ernährung umstellten.

„Eine gesunde Ernährung verringerte einen Teil der systemischen Meta-Entzündung bei diesen Tieren und sie erlangten einen Teil der angeborenen Immunantwort des Epithels zurück“, sagte Schultz-Cherry. „Wir sahen eine bessere Signalübertragung von Dingen wie Interferonen, von denen wir wissen, dass sie bei Fettleibigkeit problematisch sind, und im Allgemeinen sahen wir, dass das Immunsystem begann, so zu funktionieren, wie es sollte.“

Eine Verbesserung der Stoffwechselgesundheit kann die Wirksamkeit des Grippeimpfstoffs verbessern

„Was wir herausgefunden haben und betonen, ist, dass es nicht auf den Phänotyp der Fettleibigkeit ankommt; es geht vielmehr um die Stoffwechselgesundheit“, sagte Schultz-Cherry. „Es ist die Stoffwechselgesundheit zum Zeitpunkt der Impfung, die wirklich den Unterschied macht.“

Die Studie war auf Mäuse beschränkt, eröffnet jedoch Forschungsmöglichkeiten zur Verbesserung der Wirksamkeit des Grippeimpfstoffs beim Menschen. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass Methoden zur Verbesserung der Stoffwechselgesundheit auch nachfolgende Grippeimpfungen verbessern können. Angesichts der jüngsten Einführung von Medikamenten zur Verbesserung des Stoffwechsels, insbesondere von Glucagon-ähnlichen Peptid-1-(GLP-1)-Agonisten, besteht möglicherweise die Möglichkeit einer kooperativen Wirkung.

„Wir wissen es nicht genau, aber wenn das Ergebnis der Verwendung von GLP-1-Medikamenten eine Gewichtsabnahme und eine verbesserte Stoffwechselgesundheit ist, gehen wir davon aus, dass es helfen wird“, sagte Schultz-Cherry. „Aber wir wissen, dass wir unsere gefährdeten Bevölkerungsgruppen besser schützen können, und diese Studie ist ein Anfang, um zu verstehen, wie.“

Autoren und Finanzierung

Die Co-Erstautoren der Studie sind Rebekah Honce, ehemals St. Jude, und Ana Vazquez-Pagan, ehemals St. Jude Graduate School of Biomedical Sciences.

Die anderen Autoren der Studie sind R. Chris Skinner, University of Vermont, Brandi Livingston, Alexandra Mandarano, Benjamin Wilander, Sean Cherry, Virginia Hargest, Bridgett Sharp, Pamela Brigleb, Ericka Kirkpatrick Roubidoux, Lee-Ann Van de Velde, Maureen McGargill und Paul Thomas, St. Judas.

Die Studie wurde durch Zuschüsse und Verträge des National Institute of Allergy and Infectious Diseases (HHSN27220140006C, 75N93019C00052, 75N93021C00016, F31AI161986, R01 AI140766-03 und 32AI106700-07) und ALSAC, der Fundraising- und Sensibilisierungsorganisation von, unterstützt St. Judas.


Quellen:

Journal reference:

Honce, R., et al. (2024). Diet switch pre-vaccination improves immune response and metabolic status in formerly obese mice. Nature Microbiology. doi.org/10.1038/s41564-024-01677-y.


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