Welche Inhaltsstoffe enthalten Impfstoffe?
Impfstoffe spielen eine zentrale Rolle im Kampf gegen Infektionskrankheiten. Welche Bestandteile sind in Impfstoffen häufig enthalten und wozu dienen sie? In diesem Special Feature-Artikel finden wir es heraus.
Viele Menschen werden mit dem Konzept vertraut sein, dass ein Impfstoff gegen ein bestimmtes Virus zumindest eine kleine Menge des Erregers oder einen Teil davon enthält.
Wenn wir den Impfstoff erhalten, löst der virale Eindringling unser Immunsystem aus, um eine Reihe von Ereignissen auszulösen, die uns in Zukunft vor dem Erreger schützen.
Ein Blick auf die Inhaltsstoffe gängiger Impfstoffe zeigt jedoch eine lange Liste anderer Komponenten, deren Rolle möglicherweise nicht so eindeutig zu sein scheint.
Was ist der Zweck von Gelatine, Thimerosal und Polysorbat 80? Und warum enthalten manche Impfstoffe Aluminium?
In diesem Special Feature-Artikel untersuchen wir die aktiven und inaktiven Inhaltsstoffe, die in Impfstoffe gelangen, und zeigen, welche Rolle sie beim Schutz vor Infektionskrankheiten spielen.
Unser Immunsystem und Wirkstoffe
Der Wirkstoff in einem Impfstoff wird normalerweise aus dem viralen oder bakteriellen Pathogen selbst hergestellt. Hierfür gibt es zwei verschiedene Ansätze, wobei der Erreger entweder lebt oder inaktiviert ist.
Impfstoffe, die lebende Bakterien oder Viren enthalten, werden als abgeschwächte Lebendimpfstoffe bezeichnet. Der Erreger wird geschwächt, um zu verhindern, dass er die Krankheit verursacht, kann jedoch eine starke Immunantwort auslösen.
Abgeschwächte Lebendimpfstoffe funktionieren sehr gut, sind jedoch nicht für jeden geeignet. Wenn eine Person immungeschwächt ist, kann sie genau die Krankheit bekommen, vor der der Impfstoff sie schützen sollte.
Viele Impfstoffe verwenden daher eine inaktivierte Version der Wirkstoffe, die die Form von abgetöteten ganzen Bakterien oder Viren annehmen kann.
Die meisten Impfstoffe sind jedoch tatsächlich azellulär, was bedeutet, dass sie nicht den gesamten pathogenen Organismus enthalten. Stattdessen werden sie aus Teilen des Erregers wie Proteinen oder Zuckermolekülen hergestellt. Unser Körper erkennt diese Moleküle als fremd und löst eine Immunantwort aus.
Beispiele für azelluläre Impfstoffe sind:
- Toxoid-Impfstoffe, die inaktivierte Toxine von pathogenen Bakterien enthalten
- Konjugatimpfstoffe aus einer Kombination von pathogenspezifischen Zuckermolekülen und Toxoidproteinen, da die Zucker selbst keine ausreichend starken Immunantworten hervorrufen
- rekombinante Impfstoffe, die unter Verwendung von Bakterien oder Hefezellen hergestellt wurden, um viele Kopien spezifischer Moleküle aus dem Pathogen herzustellen
Neben dem Wirkstoff enthalten Impfstoffe viele andere Dinge. Der Fachbegriff für diese ist Hilfsstoffe.
Zu den Hilfsstoffen gehören Konservierungsmittel und Stabilisatoren, Spuren von Dingen, die zur Herstellung des Impfstoffs verwendet wurden, und Adjuvantien.
Adjuvantien machen Impfstoffe stärker
Obwohl viele Impfstoffe Wirkstoffe enthalten, die stark genug sind, um unser Immunsystem in Gang zu bringen, benötigen einige ein wenig zusätzliche Hilfe, um wirksam zu sein.
Adjuvantien sind Verbindungen, die eine starke Immunantwort auslösen und die Wirksamkeit eines Impfstoffs verbessern.
Beispiele für Adjuvantien umfassen:
- Metalle
- Öle
- biologische Moleküle wie aus Bakterien und synthetischer DNA isolierte Komponenten
Aluminium in Form von Aluminiumsalz ist in einer Vielzahl von Impfstoffen enthalten, einschließlich mehrerer routinemäßiger Impfstoffe für Kinder. Wissenschaftler glauben, dass dieses Adjuvans die Produktion von Antikörpern erhöht.
Aluminium ist ein natürlich vorkommendes Metall, das neben seinen adjuvanten Eigenschaften viele Verwendungszwecke hat. Dosen, Folien und einige Fensterrahmen enthalten Aluminium.
Aluminiumsalze werden auch in der Lebensmittelindustrie als Zusatzstoffe verwendet.
Aluminium hat als Adjuvans eine lange Geschichte, die bis in die 1930er Jahre zurückreicht. Trotz seiner weit verbreiteten Verwendung glauben einige Wissenschaftler, dass das Metall das Nervensystem schädigen und die Autoimmunität fördern kann.
Viele Experten sind jedoch mit dieser Einschätzung nicht einverstanden und weisen darauf hin, dass ein Teil der Forschung, die Aluminium betrifft, zurückgezogen wurde.
Die Food and Drug Administration (FDA) veröffentlichte 2011 eine Studie in der Zeitschrift Impfstoff, der zu dem Schluss kam, dass "episodische Expositionen gegenüber Impfstoffen, die Aluminium-Adjuvans enthalten, weiterhin ein äußerst geringes Risiko für Säuglinge darstellen und dass die Vorteile der Verwendung von Impfstoffen, die Aluminium-Adjuvans enthalten, alle theoretischen Bedenken überwiegen."
Ein weiteres Beispiel für ein Adjuvans ist Squalen, ein natürlich vorkommendes Öl.
Der Fluad-Impfstoff, ein Grippeimpfstoff, der für Erwachsene ab 65 Jahren zugelassen ist, enthält ein Adjuvans namens MF59, eine Öl-in-Wasser-Emulsion, die Squalen enthält. Das in MF59 verwendete Squalen wird aus Haifischleberöl gereinigt.
Im Jahr 2000 wies ein Forscherteam auf einen Zusammenhang zwischen Squalen und dem Golfkriegssyndrom hin, was zu Befürchtungen hinsichtlich der Sicherheit dieses Adjuvans führte.
Spätere Untersuchungen stützten die Ergebnisse jedoch nicht, und die Weltgesundheitsorganisation (WHO) kam 2006 zu dem Schluss, dass diese Befürchtungen „unbegründet“ waren.
Konservierungsmittel, Stabilisatoren und Emulgatoren
Die Anzahl der Hilfsstoffe in einem bestimmten Impfstoff variiert und hängt stark vom Herstellungsprozess und der beabsichtigten Verwendung des Impfstoffs ab.
Thimerosal ist ein Konservierungsmittel, das hauptsächlich in Impfstoffen verwendet wird, die in Mehrfachdosis-Durchstechflaschen geliefert werden. Thimerosal tötet Bakterien und Pilze ab, die einen Impfstoff kontaminieren können.
Es ist eine organische Verbindung, die etwa 50% Quecksilber enthält, was einige Menschen dazu veranlasst, sich Sorgen über die Exposition gegenüber diesem Schwermetall zu machen.
Nach Angaben der FDA entspricht die Quecksilbermenge in einer Standarddosis eines Thimerosal-haltigen Impfstoffs in etwa der Menge in einer 3-Unzen-Dose Thunfisch.
Gelatine ist ein Stabilisator, der in einigen Impfstoffen zum Schutz des Wirkstoffs verwendet wird. Es wird normalerweise von Schweinen bezogen und hoch verarbeitet. Andere Stabilisatoren umfassen den Süßstoff Sorbit und die Zuckermoleküle Saccharose und Lactose.
Polysorbat 80 ist ein Emulgator, der in der Lebensmittelindustrie in Eiscreme, Gelatinedesserts, Barbecue-Sauce und eingelegten Produkten verwendet wird. In Impfstoffen hilft es anderen Komponenten, löslich zu bleiben.
Einige Menschen haben Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Polysorbat 80 geäußert, nachdem Untersuchungen mögliche Zusammenhänge mit Reproduktionsproblemen bei weiblichen Ratten und vorzeitigem Ovarialversagen bei Mädchen gezeigt hatten, die den vierwertigen humanen Papillomavirus-Impfstoff erhielten.
Andere Wissenschaftler fanden jedoch keine nachteiligen Auswirkungen, wenn Polysorbat 80 in einem Pneumokokken-Impfstoff enthalten war.
Eine Expertengruppe der Excipients Drafting Group der Europäischen Arzneimittel-Agentur hat die Polysorbat-Exposition von Impfstoffen vorläufig als „sehr niedrig“ eingestuft, unterhalb der Schwelle, an der sie Toxizität verursachen kann.
Überreste des Impfstoffherstellungsprozesses
Impfstoffhersteller benötigen ausreichende Mengen an Bakterien und Viren, um die erforderlichen Dosen zu erhalten.
Bakterien oder Viren werden häufig in großer Anzahl gezüchtet, bevor sie gereinigt und dann während des Produktionsprozesses abgeschwächt oder inaktiviert werden.
Obwohl die meisten Materialien, die während dieser Expansionsphase verwendet werden, in Spuren oder gar nicht im Endprodukt vorhanden sind, können sie auf der Liste der Inhaltsstoffe stehen.
Antibiotika werden bei der Herstellung von Impfstoffen gegen einige Viren verwendet, um eine bakterielle Kontamination zu verhindern. Die am häufigsten verwendeten Antibiotika sind Neomycin, Streptomycin, Polymyxin B, Gentamicin und Kanamycin.
Säureregulatoren wie Bernsteinsäure und Dinatriumadipat helfen dabei, den pH-Wert während des Expansionsprozesses auf dem richtigen Niveau zu halten.
Rinderserum ist Bestandteil einiger Wachstumsmedienformulierungen.
Ovalbumin ist ein Protein im Weiß von Hühnereiern. Die in einigen Grippe- und Tollwutimpfstoffen verwendeten Viruspartikel werden auf Hühnereiern gezüchtet, wodurch es möglich wird, dass im Endprodukt kleine Spuren von Ovalbumin auftreten.
Glutaraldehyd und Formaldehyd sind Chemikalien, die in einigen Impfstoffen zur Inaktivierung von Toxinen aus Viren und Bakterien verwendet werden. Diese Chemikalien sind in großen Mengen giftig.
Laut dem Vaccine Knowledge Project an der Universität von Oxford in Großbritannien enthält „eine Birne etwa 50-mal mehr Formaldehyd als jeder Impfstoff“.
Enthalten Impfstoffe menschliches Zellmaterial?
Einige Impfstoffe werden aus Viren oder pathogenen Molekülen hergestellt, die in menschlichen, tierischen oder Hefezellen expandiert sind.
Es gibt zwei menschliche Zelllinien, die Pharmaunternehmen verwenden. Diese werden als WI-38 und MRC-5 bezeichnet. Beide Zelllinien wurden aus Zellen hergestellt, die aus der Lunge abgebrochener Feten entnommen wurden.
Nach der Expansion werden Viren aus diesen Zelllinien geerntet und gereinigt. Die Wahrscheinlichkeit, dass menschliches Zellmaterial im Impfstoff vorhanden ist, ist sehr gering.
Für manche Menschen ist die Tatsache, dass Zellen von abgebrochenen Feten auf diese Weise verwendet werden, ein moralisches Problem.
Andere Viren werden in tierischen Zellen gezüchtet, bevor sie in Impfstoffe eingebaut werden. Zu diesem Zweck verwendete Tierzellen umfassen Nierenzellen von afrikanischen grünen Affen (Vero-Zellen) und Hühnerembryozellen.
Einige rekombinante Impfstoffe können geringe Spurenmengen von Hefeproteinen oder Hefe-DNA enthalten.
Hilfsstoffe in Pharmazeutika
Während einige Leute überrascht sein mögen, Hilfsstoffe in Impfstoffen zu sehen, sind diese Verbindungen tatsächlich in allen Arzneimitteln stark vertreten.
Zucker und Aromen in Sirupen maskieren den möglicherweise unangenehmen Geschmack der Formulierung, während Farben helfen, zu vermeiden, dass ein Medikament mit einem anderen verwechselt wird. Einige Hilfsstoffe verbessern, wie gut ein Medikament in die Haut eindringen kann, oder bestimmen, wo im Magen-Darm-Trakt sein Abbau auftritt.
Wie bei Impfstoffen besteht ihr Zweck darin, sicherzustellen, dass Medikamente sicher und wirksam sind.
Die WHO schätzt, dass Impfungen jedes Jahr weltweit zwischen 2 und 3 Millionen Todesfälle verhindern. Schwerwiegende Nebenwirkungen sind sehr selten und machen Impfstoffe zu einer der sichersten Gesundheitsmaßnahmen in der Geschichte der modernen Medizin.
