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Kinderlähmung: Warum Polio wieder auflebt

Die Ausrottung von Polio schien nah. Doch nun stecken sich sogar in Industrieländern wieder Menschen mit dem Virus an. Mit verantwortlich für die Ausbreitung: die erfolgreiche Schluckimpfung.
Ein Kind legt mit geöffnetem Mund den Kopf in den Nacken, um einen Polio-Impfstoff zu schlucken.
Ein Gesundheitsarbeiter verabreicht einem Kind während einer Impfkampagne gegen Polio in Kabul, Afghanistan, am 19. September 2022 eine Dosis des Polio-Impfstoffs.

Eigentlich sollte das Poliovirus längst ausgerottet sein. Das war zumindest der Plan, als die Weltgesundheitsorganisation 1988 die Globale Initiative zur Ausrottung von Polio (Global Polio Eradication Initiative, GPEI) gründete. Bis zum Jahr 2000 sollte die Kinderlähmung weltweit verschwinden – und nie wieder Menschen lebenslang zeichnen. Doch Polio erweist sich als hartnäckiger Gegner. Derzeit feiert das Virus ein überraschendes Comeback in Teilen der Welt, in denen es seit Jahrzehnten verschwunden war.

Für Aufsehen sorgte der Fall eines jungen Mannes, der im Juni 2022 im Bundesstaat New York mit Lähmungen in ein Krankenhaus eingeliefert wurde. Die Laboranalyse ergab: Poliomyelitis. Es war der erste Fall in den USA seit 2013. Im September schließlich erreichte das Virus New York City, der Gouverneur musste angesichts der schnellen Ausbreitung den Notstand ausrufen. Nahezu zeitgleich fanden Fachleute in London das Virus im Abwasser – irgendwo in der britischen Hauptstadt zirkulierte der Polioerreger ebenfalls.

Dass sich das Virus in zwei reichen Industrieländern verbreitet, in denen seit Jahrzehnten keine neuen Erkrankungen mehr registriert wurden, zeigt, dass sich eine neue, gefährliche Situation ergeben hat. Jahrzehntelang hatte die internationale Kampagne Polio zurückgedrängt, einen Kontinent nach dem anderen gesäubert, so dass der Erreger heute nur noch in zwei Ländern heimisch ist – Afghanistan und Pakistan.

Die Ausrottung des Virus schien zum Greifen nah. 2021 gab es lediglich sechs Fälle der von wildem Poliovirus ausgelösten Lähmungen, akute schlaffe Parese (acute flaccid paresis, AFP) genannt. Doch im Schatten der erfolgreichen Kampagne rissen gefährliche Lücken auf, durch die sich das Virus nun wieder verbreiten kann. Und zwar bis vor unsere Haustür. »Ich denke, wir werden uns auch in Europa wieder mit Polio beschäftigen müssen«, sagt Gérard Krause, Leiter der Abteilung Epidemiologie am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung.

Jagd auf einen unsichtbaren Feind

Krause war selbst an der Kampagne gegen Polio beteiligt. »Ich bin wie viele andere damals mit großem Enthusiasmus jedem einzelnen kindlichen Paresefall in Afrika nachgegangen, in dem Glauben, in der Schlussphase der Polioeliminierung zu sein. Das ist jetzt mehr als 20 Jahre her«, erklärt er. »Heute sehe ich das etwas anders.« Es gibt mehrere Ursachen für die Rückkehr des Virus. Ein Faktor ist, dass das Virus nur bei wenigen Infizierten überhaupt Symptome auslöst. »Wir haben eine extreme Dunkelziffer bei Polioinfektionen, wir sehen die symptomlosen Fälle nicht«, sagt Kathrin Keeren von der Geschäftsstelle der Nationalen Kommission für die Polioeradikation in Deutschland. »Was weltweit dokumentiert werden kann, sind ja nur diese Lähmungsfälle.«

Der Erreger der Poliomyelitis, kurz Polio, gehört zu den Enteroviren, einer Virusgattung, die sich überwiegend im Darm vermehrt. Enteroviren werden über den Stuhl ausgeschieden und befallen gelegentlich Nervenzellen. Auf letzterem Wege können viele von ihnen eine Entzündungen im Gehirn auslösen. Das Poliovirus zerstört außerdem Motoneuronen im Rückenmark und verursacht so zum Teil schwere dauerhafte Lähmungen. Das passiert allerdings in weniger als einem Prozent der Fälle. Der Rest der Infektionen ist nahezu unsichtbar.

Dieses Problem plagt auch die Ausrottungskampagne, und zwar umso mehr, je weniger Fälle es insgesamt gibt. Deswegen jagten Krause und andere Poliobekämpfer in Afrika jedem einzelnen Fall der akuten schlaffen Parese genannten Lähmung hinterher. Jeder von ihnen zeigt ein größeres Infektionsgeschehen an. »Auf jeden Patienten mit so einer Lähmung kommen viele, die auch infiziert sind, keine Lähmung haben, aber das Virus trotzdem verbreiten«, sagt Krause.

Für die Lähmungen gibt es bis heute kein Heilmittel. Verhindern kann man sie allerdings, und zwar mit Hilfe von Impfungen, die Mitte des 20. Jahrhunderts entwickelt wurden. Im Jahr 1955 entwickelte der Mediziner Jonas Salk einen Impfstoff, der ein inaktiviertes Poliovirus enthielt. Dieser heute als IPV bezeichnete Impfstoff war damals ein entscheidender Durchbruch, weil er zuverlässig vor der gefürchteten Lähmung schützt. Fünf Jahre später präsentierte sein Kollege und Konkurrent Albert Sabin dann jenen Impfstoff, der bis heute in der öffentlichen Wahrnehmung am stärksten mit Polio in Verbindung gebracht wird: die orale Polio-Vakzine (OPV), auch als Schluckimpfung bezeichnet.

Der Siegeszug der Impfkampagne

Dank der Impfstoffe fielen die Zahlen der durch Poliomyelitis gelähmten Kinder weltweit dramatisch. Noch 1952 starben in Deutschland rund 9000 Menschen an der Krankheit, und nahezu jeder kannte jemanden, der gelähmte Gliedmaßen davongetragen hatte. Das änderte sich, als die Bundesregierung mit dem bis heute bekannten Slogan »Schluckimpfung ist süß – Kinderlähmung ist bitter« auf Plakaten, Anzeigen und mit Werbespots in Radio und Fernsehen die Impfung populär machte.

Die dramatisch fallenden Poliozahlen ließen sogar ein noch viel ambitionierteres Vorhaben möglich erscheinen: das Poliovirus mit den Impfstoffen vollständig von der Erde zu tilgen. Die Zeichen dafür standen gut, denn zum einen erzeugen die Impfstoffe eine Jahrzehnte anhaltende Immunität, und zum anderen infiziert das Poliovirus ausschließlich Menschen. Dadurch kann es sich nicht in einem anderen Tier verstecken und irgendwann zurückkehren – wenn es weg ist, ist es weg.

Im Jahr 1988 tat sich die Weltgesundheitsorganisation mit UNICEF, der US-amerikanischen Seuchenschutzbehörde CDC und Rotary International zusammen, um die Initiative GPEI zu gründen. Das Ziel: alle Kinder der Welt zu impfen und die Krankheit dadurch bis zur Jahrtausendwende für immer zu besiegen.

Zu Beginn schien der Plan trotz mancher Verzögerung und Verlegung der Deadline im Prinzip sehr gut aufzugehen. 1994 erklärte die GPEI Polio in Nord- und Südamerika für ausgerottet, 2000 in Ost- und Südostasien, 2002 in Europa. Im Jahr 2006 gab es nur noch in vier Ländern Fälle von wildem Polio: Indien, Nigeria, Afghanistan und Pakistan. 2021 gab es lediglich sechs Fälle der von wildem Poliovirus ausgelösten schlaffen Lähmungen in Afghanistan und Pakistan.

Warum die Schluckimpfung zum Problem wird

Je weiter aber die Impfkampagne voranschritt, desto deutlicher zeigte sich, dass die Impfstoffe Schwachstellen hatten. Solange es nur darum ging, möglichst viele Kinder vor der Krankheit zu schützen, waren die völlig unerheblich gewesen. Das Ziel der Ausrottung allerdings stellt höhere Anforderungen. Selbst wenn man die Krankheit fast überall komplett ausrottet, können schon einzelne übersehene Fälle die Kampagne komplett scheitern lassen.

Sabins orale Polio-Vakzine erzeugt sterile Immunität – wer geimpft ist, kann sich nicht mehr anstecken. Hinzu kam ein durchaus erwünschter Effekt, der bei keinem anderen Impfstoff auftritt: »Das Besondere an der oralen Polioimpfung ist, dass sie nicht injiziert wird, sondern eine Schluckimpfung ist, die dann auch zur Virusausscheidung führt«, erklärt Krause. Geimpfte Kinder steckten dadurch manchmal Familienmitglieder an und impften diese mit. »Andererseits kann sich das Virus auch verändern und verbreiten.«

Da das Impfvirus abgeschwächt ist, endet die Ansteckungskette normalerweise schnell. Unter den Bedingungen der Ausrottungskampagne allerdings, während der einerseits hunderte Millionen Kinder jedes Jahr den Impfstoff erhalten und andererseits schon einzelne Poliofälle den Erfolg der Kampagne gefährden, wird ein außerordentlich rarer Effekt plötzlich zu einem Problem. Das Virus bleibt nämlich keineswegs nur kurz im Körper, sondern zirkuliert mehrere Wochen lang im Darm und evolviert rapide. Hinzu kommt, dass es lediglich eine Hand voll Mutationen sind, die den Unterschied zwischen harmlos und gefährlich machen.

Zwar ist es extrem unwahrscheinlich, dass dabei abschwächende Mutationen verschwinden, aber das Impfvirus hat hunderte Millionen Chancen. Und da Geimpfte über Wochen nach der Impfung Polioviren ausscheiden, können sich andere Leute mit den Mutanten infizieren. Solche zurückevolvierten Impfviren bezeichnet man als VDPV – »vaccine derived poliovirus«.

Der Aufstieg von VDPV2

Neben dem Zufall braucht das Virus dafür aber noch etwas anderes: Impflücken. »Man schätzt ungefähr, dass die Viren aus dem Impfstoff etwa ein Jahr oder anderthalb zirkulieren müssen, um die Mutationen rückgängig zu machen«, sagt Keeren. Dafür braucht man eine ganze Menge ungeimpfter Menschen. Eine solche Situation ergab sich 2015, als die GPEI bestätigte, dass das wilde Poliovirus vom Typ 2 ausgelöscht ist. Das ist einer der drei Polio-Serotypen, die auch im Impfstoff enthalten waren. 1999 hatte es den letzten Fall gegeben.

Die Impfstoffe

OPV: Die Schluckimpfung gegen Polio enthält abgeschwächte Viren, die sich bei Körpertemperatur schlechter vermehren und rund 10 000-fach seltener Nervenzellen infizieren. Die Impfung erzeugt eine sterile Immunität gegen Polio. Anders als bei injizierten Lebendimpfstoffen vermehren sich die Impfviren in der Darmschleimhaut und werden mehrere Wochen lang mit den Fäkalien ausgeschieden. Dadurch können Geimpfte das Virus weitergeben und Familienmitglieder quasi mitimpfen. Allerdings sind die abgeschwächten Viren genetisch instabil, und nur wenige Mutationen sind für die Abschwächung verantwortlich. Im Darm evolvieren sie recht schnell und können ihre Gefährlichkeit wiedererlangen. Dadurch verursacht die Impfung in seltenen Fällen paralytisches Polio; außerdem können solche evolvierten Impfviren als VDPV in der Bevölkerung zirkulieren.

IPV: Die Polioimpfung mit inaktivierten Viren entspricht vielen anderen Impfstoffen, die auf diesem Prinzip basieren. Da das Virus zerstört ist und sich nicht vermehrt, besteht hier nicht das Risiko, dass die Impfung eine Erkrankung auslöst oder dass VDPV entstehen. Allerdings ist die durch diesen Impfstoff erzeugte Immunität nicht steril. Die Impfung verhindert zuverlässig, dass man an Lähmungen oder Enzephalitis erkrankt, das Virus kann sich aber weiterhin im Darm vermehren und wird auch ausgeschieden. Geimpfte Infizierte sind jedoch weniger lang ansteckend, so dass die Impfung die Ausbreitung des Virus zumindest bremst.

nOPV: Ebenfalls eine Schluckimpfung mit abgeschwächten Viren, hier sind aber die Impfviren gezielt genetisch verändert worden, um die abschwächenden Mutationen stabiler zu machen. Dadurch kann diese Schluckimpfung keine Polio-Erkrankung verursachen, und es entstehen auch keine VDPV, die in der Bevölkerung zirkulieren könnten. Fachleute hoffen, dass diese Impfung die endgültige Ausrottung von Polio ermöglicht. Allerdings hat bisher nur ein Impfstoff für Polio Typ 2 eine Notfallzulassung, die Impfstoffe für Typ 1 undTyp 3 sind noch in der Entwicklung.

Solange die Gefahr durch das wilde Virus bestand, waren die extrem seltenen Fälle von Paralyse durch das Impfvirus ein akzeptables Risiko. Nachdem das Virus vernichtet war, galt das jedoch nicht mehr, so dass 2016 die Impfungen umgestellt wurden – von einem Impfstoff gegen alle drei Viren zu einem, der nur noch die Typen 1 und 3 enthielt. Damit sinkt der weltweite Schutz vor dem Poliovirus Typ 2 nach und nach, und damit auch der Schutz vor VDPV2.

Schon 2016 hatte die WHO deshalb vorhergesagt, dass es mehr und größere Ausbrüche von VDPV2 geben würde. Und inzwischen macht dieser Virustyp den Großteil aller Poliofälle aus, zum Beispiel in ebenjenen Ausbrüchen in den USA, dem Vereinigten Königreich und Israel.

Als Absicherung gegen solche VDPV2-Ausbrüche war geplant, die weiter laufende Impfkampagne gegen Typ 2 quasi im fliegenden Wechsel auf einen anderen Impfstoff umzustellen – das inaktivierte Virus der IPV. Diese ebenfalls in den 1950er Jahren entwickelte Impfung schützt auch vor dem Virus und besonders vor der Krankheit, und bei ihr besteht keine Gefahr, dass das Impfvirus mutiert.

Wo die Impflücken aufreißen

Allerdings hat auch diese Impfung einen Nachteil. IPV erzeugt nur eine mäßige Schleimhautimmunität, so dass sie die Verbreitung der Viren weniger effektiv aufhält als die OPV. Das ist nicht allzu tragisch, solange genug Menschen damit geimpft sind, wie Keeren erklärt. »IPV schützt zwar nicht vor der Infektion, aber sie verringert die Ausscheidung. Das heißt, die Gefahr, dass Geimpfte das Virus weitertragen, ist etwas geringer als bei Ungeimpften.« Zum anderen schütze IPV effektiv vor schlaffen Lähmungen.

Doch längst sind nicht mehr genug Menschen geimpft. Die Umstellung auf den inaktivierten Impfstoff lief nicht wie geplant. Rund 140 Millionen Kinder blieben ungeimpft. Zum einen, weil IPV injiziert werden muss und damit schwieriger zu verabreichen ist als die Schluckimpfung, zum anderen, weil es oft an Impfstoff mangelte. Manche Staaten verbrauchten auch erst den Dreifach-Impfstoff, weil einfach nicht genug vom Totimpfstoff vorhanden war, so dass gleichzeitig mit der abnehmenden Immunität immer noch VDPV2 entstehen konnte.

VDPV2 stellt dadurch derzeit ein deutlich größeres Problem dar als erhofft. Und auch die anderen Virusabkömmlinge verbreiten sich, denn in vielen Regionen der Welt sind keineswegs mehr alle Menschen geimpft. Das zeigt beispielhaft der Ausbruch in den USA. Das Land hat zwar insgesamt eine Impfquote, die weit über dem für eine Herdenimmunität nötigen Maß liegt. Doch sie ist ungleichmäßig verteilt. In Rockland County, wo der eine Fall der schlaffen Lähmungen auftrat, liegt sie bei unter 40 Prozent. So kann VDPV2 zirkulieren.

»Man schätzt, dass die Viren aus dem Impfstoff etwa ein Jahr oder anderthalb zirkulieren müssen, um die Mutationen rückgängig zu machen«Kathrin Keeren, Leiterin der Nationalen Kommission für die Polioeradikation in Deutschland

Solche Flecken mit niedriger Impfquote gibt es in allen Industrieländern – auch in Deutschland. Deswegen ist keineswegs ausgeschlossen, dass die Kinderlähmung auch hier zurückkehrt. Ob nämlich VDPV harmloser ist als das ursprüngliche Poliovirus, ist keineswegs klar. Ein Impfvirus, das genug Mutationen angesammelt hat, um die Krankheit wieder auszulösen, sei klinisch nicht von einem Wildtyp-Virus zu unterscheiden, erklärt Keeren. »Man muss davon ausgehen, dass VDPV auch in gleicher Häufigkeit krank machen wie Poliowildviren.«

Kommt Polio zurück nach Deutschland?

Zusätzlich sind Gemeinschaften mit niedriger Impfquote nicht notwendigerweise vollständig voneinander isoliert, wenn, wie in den Industrieländern, der Totimpfstoff IPV verwendet wird. Wenn es genug Ungeimpfte gibt, kann das Virus auch durch die geimpfte Bevölkerung zwischen ihnen wandern, so wieder in ein bereits poliofreies Land eingetragen werden und dort zirkulieren. »Den Unterschied macht wirklich die Impfung«, sagt die Virologin. »Wenn eine Person polioinfiziert ist und irgendwo hinkommt, wo die Impfquote hoch ist, dann wird die Zirkulation verhindert beziehungsweise relativ schnell unterbunden.« Derzeit sieht die Forscherin in Deutschland wegen der hohen Impfquote nur eine geringe Gefahr.

Der sicherste Schutz vor der Rückkehr von Polio auch nach Deutschland ist jedoch der Erfolg der globalen Ausrottungskampagne. Ob der aber in Reichweite ist, darüber gehen die Meinungen auseinander. Dafür sprechen die immensen Erfolge de Kampagne seit ihrem Beginn. 1988, als die Weltgesundheitsorganisation die Resolution verabschiedete, Polio weltweit auszurotten, lähmte das Virus weltweit laut Schätzungen 350 000 Kinder pro Jahr. Heute sind zwei der drei Serotypen des Poliovirus vollständig verschwunden, und selbst der verbleibende Serotyp 1 kursiert nur noch in Pakistan und Afghanistan.

»Wir werden uns auch in Europa wieder mit Polio beschäftigen müssen«Gérard Krause, Leiter der Abteilung Epidemiologie am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Die letzten Meter der Ausrottung sind allerdings die schwierigsten. »Man hat es geschafft, mehr als 99 Prozent der Fälle von paralytischem Polio zu verhindern, aber die letzten paar zu finden ist einfach enorm aufwendig«, sagt Kathrin Keeren. Hinzu kommt, dass die letzten Refugien von Polio schwieriges Terrain für die Seuchenbekämpfung sind. »In Afghanistan und Pakistan ist die politische Situation nicht besonders stabil, auch die Flutkatastrophe im Sommer 2022 erschwert die Poliobekämpfung zusätzlich.«

Und wegen der weltweit zirkulierenden VDPV-Linien reicht es nicht, bloß dort zu impfen, wo die letzten Fälle wilder Polioviren auftreten. Man muss weltweit weiter impfen. Und hier kommt der Ausrottungskampagne schließlich ihr eigener Erfolg in die Quere: In vielen Ländern der Welt ist Kinderlähmung längst nur noch eine blasse Erinnerung. Warum gegen eine Krankheit impfen, die seit Langem keine Bedrohung mehr ist? Diese Frage stellt sich umso mehr in ärmeren Ländern, die oft viel dringendere Gesundheitsprobleme haben. Hunderte Millionen Euro in den Kampf gegen eine fast verschwundene Krankheit zu stecken, mag da widersinnig erscheinen.

Hoffen auf den Game Changer

Krause ist deswegen skeptisch. »Die Zeiten sind vielleicht vorbei, in denen man eine Krankheit vollständig eradizieren kann.« Das Vorbild der Anti-Polio-Kampagne, die Eradizierung der Pocken, sei ein historischer Einzelfall unter ganz bestimmten Bedingungen gewesen. Heute machten Faktoren wie höhere Mobilität die Aufgabe noch einmal schwieriger, und er verweist auf stärkere Ablehnung von Impfungen in vielen Ländern der Welt. »Wenn man das Ziel der Eradizierung oder Eliminierung verfolgt, kommt man nicht drumherum, dass alle, wirklich fast alle aus der Zielgruppe geimpft sein müssen.«

Stattdessen sieht er die große Herausforderung darin, das bisher Erreichte – nämlich den Rückgang der schlaffen Lähmungen auf nur wenige Fälle im Jahr – möglichst zu bewahren. Auch dafür müssen jedes Jahr so viele Kinder wie möglich geimpft werden, weltweit. »Das Beste, was wir erreichen können, ist, auf hohem Niveau zu impfen und das zu priorisieren.« Daneben sieht er Nachholbedarf bei der Überwachung der Krankheit, in Deutschland zum Beispiel bei der fehlenden Abwasserüberwachung, aber auch im medizinischen Bereich. »Die meisten heute tätigen Ärztinnen und Ärzte haben Polio in ihrem Berufsleben gar nicht mehr erlebt und daher selten im Bewusstsein«, sagt Krause.

Kathrin Keeren dagegen ist optimistischer. Weil die Ausbrüche in den USA und besonders im Vereinigten Königreich eben auch zeigen, dass die Bekämpfung der Seuche noch funktioniert. »In London machen sie es genau richtig«, sagt sie. »Da hat man Polio im Abwasser gefunden, es zirkuliert, aber es gibt noch keinen klinischen Fall. Und jetzt gehen sie dorthin und impfen die Menschen.« So könne man Lähmungen verhindern. Die große Herausforderung sei allerdings die Beendigung der Zirkulation von Polioviren in ärmeren Ländern mit schlechterer Hygiene und erschwertem Zugang zu Gesundheitsvorsorge

Neben den bisherigen Erfolgen verweist sie auch auf einen neuen Typ von Schluckimpfung, der derzeit in der klinischen Erprobung ist. Diese als nOPV bezeichnete Impfung basiert ebenfalls auf abgeschwächten Viren – sie allerdings sind genetisch so verändert, dass sie nicht wieder zum gefährlichen Virus zurückmutieren können. Gegen den Typ 2, der in Form von VDPV2 die meisten Fälle verursacht, ist der Impfstoff bereits zugelassen, die beiden anderen Typen sollen bald folgen. nOPV sei ein Game Changer für die Ausrottungskampagne gegen Polio, sagt Keeren. »Ich denke schon, dass wir es hinkriegen. Die Frage ist nur: wann?«

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