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Die Kinderklinik am Universitätsklinikum Würzburg veröffentlicht im „Journal of Allergy and Clinical Immunology“ in Kooperation mit dem Uniklinikum Lübeck den bisher größten Datensatz zur Immunentwicklung von Frühgeborenen. Die Auswertung von über 1.500 Blutproben zeigt, welchen Einfluss das Gestationsalter, Entzündungen und das Geschlecht auf die Reifung des adaptiven Immunsystems von Frühgeborenen haben und welche Immunbefunde bei Frühgeborenen „normal“ sind. Damit liefert die Studie wichtige Referenzwerte für die klinische Einordnung von Immunbefunden. Darüber hinaus trägt sie zum besseren Verständnis der Ursachen der besonderen Infektanfälligkeit dieser vulnerablen Patientengruppe bei.
Würzburg. Frühgeborene haben in den ersten Lebenswochen ein deutlich höheres Infektionsrisiko als termingeborene Kinder. Das hängt unter anderem mit ihrem Immunsystem zusammen. Bislang fehlten jedoch belastbare Daten darüber, wie sich die verschiedenen Zellarten des adaptiven Immunsystems nach der Geburt entwickeln. Wie sieht es speziell mit Lymphozyten, wie T- und B-Zellen, aus, die nach dem Kontakt mit Antigenen, wie Viren oder Bakterien, gezielte Abwehrmechanismen aktivieren?
Welche Werte des Immunsystems sind angesichts der Frühgeburt normal?
Der Grund für den Mangel an Daten ist unter anderem das geringe Blutvolumen* von Frühgeborenen und der damit einhergehende Mangel an Forschungsmaterial. Deshalb können in der Neonatologie frühgeborenen Säuglingen immer nur wenige Tropfen Blut abgenommen werden. „Bislang wussten wir gar nicht, wie das Immunsystem eines gesunden Frühgeborenen aussieht und welche Werte angesichts der Frühgeburt normal sind“, sagt Johannes Dirks, Kinderarzt am Uniklinikum Würzburg (UKW). Dirks hat sich auf die pädiatrische Immunologie spezialisiert und erforscht das Immunsystem von Frühgeborenen.
Bisher größter Datensatz zur postnatalen Entwicklung adaptiver Abwehrzellen bei Frühgeborenen im „Journal of Allergy and Clinical Immunology“
Nun hat Johannes Dirks als Erstautor den bislang größten Datensatz zur postnatalen Entwicklung adaptiver Abwehrzellen bei Frühgeborenen im „Journal of Allergy and Clinical Immunology“ veröffentlicht. Damit liefert er wichtige Referenzwerte für die klinische Einordnung von Immunbefunden. Darüber hinaus tragen die Studienergebnisse zu einem besseren Verständnis der Ursachen der besonderen Infektionsanfälligkeit dieser vulnerablen Patientengruppe bei.
In der Studie wurden über 1.500 Blutuntersuchungen der ersten 50 Lebenstage von 577 Frühgeborenen ausgewertet. Die Kinder wurden mit einem Schwangerschaftsalter (Gestationsalter) zwischen 22 und 36 Wochen sowie einem Geburtsgewicht zwischen 305 und 2.820 Gramm an den Unikliniken Lübeck (UKSH) und Würzburg geboren. Die Blutabnahmen für die Immunphänotypisierung erfolgten im Rahmen der Routineversorgung auf der Neugeborenen-Intensivstation. Anschließend wurden die Ergebnisse mit verschiedenen Faktoren rund um die Geburt in Beziehung gesetzt.
Entwicklung des Immunsystems bei Frühgeborenen wird stark vom Zeitpunkt der Geburt geprägt
„Die Auswertung zeigte eindeutig: Je unreifer ein Kind bei der Geburt ist, desto stärker und länger unterscheiden sich seine Immunzellen von denen reiferer Frühgeborener“, erläutert Johannes Dirks. „Wenn die Werte anders sind, heißt das aber nicht, dass sie nicht normal sind“, betont er. Bei Frühgeborenen gebe es ein anderes „normal“. So sind bei ihnen zum Beispiel die sogenannten CD4-T-Helferzellen, die eine zentrale Rolle bei der Steuerung von Immunreaktionen spielen, dauerhaft in geringerer Zahl vorhanden. Gleichzeitig finden sich in den ersten Lebenswochen zunächst vermehrt B-Zellen, die für die Bildung von Antikörpern zuständig sind. Im weiteren Verlauf steigt dann die Zahl der natürlichen Killerzellen an, die virusinfizierte oder geschädigte Körperzellen direkt bekämpfen können.
Dieses charakteristische Muster verdeutlicht, dass das Immunsystem nicht inaktiv oder schwach ist, sondern anders organisiert ist und sich noch in der Entwicklung befindet. Eine vertiefte Analyse bestätigte, dass sehr früh geborene Kinder weniger neu gebildete, sogenannte naive T-Zellen besitzen, während bereits aktivierte und regulierende T-Zellen häufiger vorkommen. Dies spricht dafür, dass die Reifung und Neubildung der Immunzellen kurz nach der Geburt anders ablaufen.
„Es ist also nicht zwingend krankhaft im Sinne eines Immundefektes, wenn bestimmte Zellen bei Frühgeborenen noch unterrepräsentiert sind“, erklärt Johannes Dirks. Mit der Studie liefert er eine Tabelle zur genauen Einschätzung des Immunstatus**.
Auch Entzündungen vor der Geburt sowie das Geschlecht beeinflussen die Entwicklung des Immunsystems
Neben dem Gestationsalter beeinflussten weitere Faktoren das Immunsystem. So verstärkte beispielsweise eine Entzündung kurz vor der Geburt, das sogenannte Amnioninfektionssyndrom, die immunologischen Veränderungen zusätzlich. Auch typische Komplikationen der Frühgeburtlichkeit gingen mit ähnlichen Immunprofilen einher. Auffällig war außerdem ein Geschlechtsunterschied: Frühgeborene Mädchen wiesen durchgehend höhere Anteile an T-Helferzellen auf. Dies könnte zu ihrem insgesamt besseren Überleben beitragen. „Es ist schon lange bekannt, dass frühgeborene Jungen im Vergleich zu frühgeborenen Mädchen eine schlechtere Prognose haben“, erklärt Dirks.
Verbindung von Neonatologie und Immunologie ist ein Schwerpunkt der Würzburger Universitäts-Kinderklinik
Das Langzeitziel der Würzburger Universitäts-Kinderklinik ist es, immunologisch eine langfristige Nachsorge aufzubauen, von der die Kinder mit gezielten Interventionen profitieren. Denn wie zahlreiche große Kohortenstudien zeigen, zieht sich die Infektionsanfälligkeit von frühgeborenen Kindern bis ins hohe Erwachsenenalter. „Wir sehen auch immer wieder, dass die Impfantworten bei frühgeborenen Kindern schlechter ausfallen als bei termingeborenen Kindern“, berichtet Johannes Dirks. Der Kinderarzt, der selbst Vater von vier Kindern ist, kam nach seinem Studium der Humanmedizin in Würzburg über den Leiter des dortigen immunologischen Labors, Privatdozent Dr. Henner Morbach, zur immunologisch orientierten Forschung. Eineinhalb Jahre lang arbeitete er über eine Förderung des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) in Lübeck. Klinisch spezialisierte er sich auf die pädiatrische Intensivmedizin und Neonatologie. Derzeit wird er über das Bridging-Programm des Interdisziplinären Zentrums für Klinische Forschung (IZKF) gefördert und arbeitet im Wechsel einen Monat in der Forschung und einen Monat in der Klinik.
Die Verbindung von Neonatologie und Immunologie ist ein Schwerpunkt der Würzburger Universitäts-Kinderklinik und wird sukzessive ausgebaut, seitdem Professor Christoph Härtel im Mai 2020 von Lübeck noch Würzburg wechselte und die Leitung der Kinderklinik übernahm. Härtel erforscht die Entwicklung extrem frühgeborener Kinder, insbesondere im Rahmen überregionaler Forschungsnetzwerke. Ein spezieller Fokus liegt dabei auf der Entwicklung des Immunsystems.
IRoN-Studie untersucht Reifung des Immunsystems bei Frühgeborenen, MIAI-Studie fokussiert sich auf reif geborene Kinder
In der IRoN-Studie (Immunoregulation of the Newborn) erforscht Härtel in Kooperation mit dem Universitätsklinikum Lübeck die Reifung des Immunsystems bei Frühgeborenen. Das Team untersucht, wie spezielle Immunzellen das Langzeitoutcome von Frühgeborenen beeinflussen, beispielsweise in Bezug auf chronische Lungenerkrankungen. Auch das Mikrobiom spielt eine wichtige Rolle im Hinblick auf die Prädisposition für ein ungünstiges Ergebnis bei einer Sepsis oder einer nekrotisierenden Enterokolitis (NEC), eine schwere Darmerkrankung, die vor allem Frühgeborene betrifft. Andererseits verändert die Gabe von Antibiotika, die bei Frühgeborenen oft aufgrund von (vermuteten) bakteriellen Infektionen unumgänglich ist, das Mikrobiom. Auch hier läuft die Forschung auf Hochtouren. Probiotika können zum Beispiel das Mikrobiom positiv beeinflussen und als Trainingspartner fürs Immunsystem dienen.
Ein Pendant zur IRoN-Studie bei reifgeborenen ist die MIAI-Studie (Maturation of Immunity Against Influenza). Das MIAI-Studienteam untersucht unter der Federführung von Professorin Dorothee Viemann, Leiterin der Translationalen Pädiatrie, wie das Immunsystem am Lebensanfang auf Infektionen, Impfungen und Umwelteinflüsse, aber auch Antibiotika, reagiert, um frühe Abwehrmechanismen besser zu verstehen. Insbesondere in der frühen Kindheit muss das Immunsystem möglichst schnell ein energiesparendes Gleichgewicht zwischen Toleranz und Abwehr etablieren, um die Entwicklung von Gesundheit auf lange Sicht zu gewährleisten. Ziel ist, durch das bessere Verständnis dieser Prozesse neue Präventions- und Behandlungsstrategien identifizieren, die lebenslange Gesundheit für unsere Kinder sichern sollen. Darüber hinaus ermöglicht der Vergleich zwischen beiden Kohorten Einblicke darin, welche Entwicklungen bei Frühgeborenen für die langfristig erhöhte Infektionsanfälligkeit verantwortlich sind.
Dank an Eltern und Kinder, die mit ihren Daten die Forschung und das Wohl künftiger Generationen fördern
„All diese Daten helfen uns zu verstehen, wie die Immunreifung unter den verschiedensten Bedingungen stattfindet und somit die Infektionsanfälligkeit von Frühgeborenen sowohl am Lebensanfang als auch im späteren Leben erklärt“, resümiert Prof. Christoph Härtel. Der Klinikdirektor betont: „Deshalb sind wir allen Eltern und Kindern dankbar, die mit ihren Daten unsere Forschung unterstützen und so zu einer gesunden Entwicklung der nächsten Generationen beitragen.“
Weitere Informationen:
* Frühgeborene haben ein Blutvolumen von etwa 90 bis 100 Milliliter (ml) pro Kilogramm (kg) Körpergewicht, während es bei Erwachsenen rund 65 bis 75 ml pro kg sind. Ein Grund für das höhere Blutvolumen liegt im erhöhten Sauerstoffbedarf: Neugeborene, insbesondere sehr kleine Frühgeborene, haben einen höheren Grundumsatz. Bei einem 500 Gramm leichten Frühgeborenen mit einer Gesamtblutmenge von 45 bis 50 Millilitern sind 5 Milliliter Blut – das entspricht etwa einem gefüllten Teelöffel – bereits ein Zehntel des gesamten Blutes.
** In Deutschland wird seit 2019 bei allen Neugeborenen ein Screening auf angeborene schwere T-Zell Defekte durchgeführt. Um die Neubildung von T-Zellen zu prüfen wird eine Fersenblutprobe auf einer sogenannten Trockenblutkarte untersucht. Bei Auffälligkeiten wird das Blut zur Bestätigungsdiagnostik an ein Zentrum für angeborene Immundefekte geschickt. Privatdozent Henner Morbach leitet an der Würzburger Universitäts-Kinderklinik eines der wenigen Zentren in Deutschland, das eine umfassende Diagnostik, Beratung und Therapie bei angeborenen Immundefekten und komplexen immunologischen Fragestellungen anbietet.
Johannes Dirks, dirks_j@ukw.de
Johannes Dirks, Ingmar Fortmann, Janina Marißen, Julia Pagel, Lilith Reichert, Henry Kipke, Marie-Theres Dammann, Wolfgang Göpel, Till Birkner, Kilian Dahm, Sofia Kirke Forslund-Startceva, Dorothee Viemann, Jan Rupp, Henner Morbach, Christoph Härtel. Effect of gestational age on lymphocyte phenotypes in hospitalized preterm infants, Journal of Allergy and Clinical Immunology, 2025, Volume 157, Issue 2, 2026, Pages 506-516, ISSN 0091-6749, https://doi.org/10.1016/j.jaci.2025.09.030.
Je unreifer ein Kind bei der Geburt ist, desto stärker und länger unterscheiden sich seine Immunzell ...
Quelle: Daniel Peter
Copyright: UKW
Christoph Härtel, Johannes Dirks, Janina Marißen und Henner Morbach (v.l.n.r.) erforschen am UKW die ...
Quelle: Ricarda Gertner
Copyright: UKW
Besonders unreif geborene Kinder zeigen dauerhaft niedrige Anteil von T-Helferzellen sowie erhöhte Anteile von B-Zellen und einem späteren Anstieg natürlicher Killerzellen (NK).
Merkmale dieser Pressemitteilung:
Journalisten
Medizin
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Forschungsergebnisse, Wissenschaftliche Publikationen
Deutsch
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