Aluminium & Co. in Impfstoffen: 3 Antworten für die Praxis

Aluminium als Adjuvans in Impfstoffen werden immer wieder negative Effekte zugeschrieben – zu Unrecht. Mit diesen Antworten können Sie möglichen Vorbehalten begegnen.Impfen oder nicht impfen, das ist hier die Frage: Eine Reihe von Kontraindikationen sprechen berechtigterweise gegen eine Impfung – doch es gibt auch Situationen, die nur vermeintlich ein Hindernis darstellen. Wann eine Impfung dennoch möglich ist: 3 Fälle.

13. Juli 2023
Lesedauer: 3 Min.
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Frage 1: Warum sind Adjuvantien notwendig?

Der Einsatz von Adjuvantien ist der Evolution der Impfstoffforschung und -produktion geschuldet.  So führte die zunehmende Reinheit moderner Vakzinen zwar dazu, dass die Reaktogenität abnahm – ein entscheidender Vorteil – gleichzeitig sank aber teils auch die Immunogenität.

Der Grund: In den hochgereinigten Impfstoffen fehlen zusätzliche Bestandteile, wie Nukleinsäurereste, die die Immunreaktion verstärken. Neben der Verwendung reinerer Antigenkomponenten kommen bei manchen Impfstoffen auch Erregerbestandteile zum Einsatz, die von Natur aus mit einer geringeren Antigenizität assoziiert sind. Des Weiteren ist die physiologische Abnahme der Immunkompetenz bei der besonders zu schützenden älteren Bevölkerung zu berücksichtigen (Immunoseneszenz). Ähnliches gilt für Personen mit einer Immundefizienz. In den genannten Fällen ist es sinnvoll und wichtig, die Immunreaktion zu verstärken, um eine ausreichende Schutzwirkung der Impfung zu erzeugen. Dies kann durch den Einsatz von höheren Antigenmengen oder Adjuvantien gelingen.1

Ein positiver Aspekt von Adjuvantien erscheint vor allem im Licht der COVID-19-, aber auch der Influenza-Pandemie, interessant: Ihr Einsatz ermöglicht es, die Antigenmengen pro Impfstoffdosis zu reduzieren, sodass innerhalb kürzerer Zeit mehr Impfstoffdosen zur Verfügung gestellt werden können. Ein weiteres Potenzial besteht in der Reduktion der notwendigen Impfstoffdosen für eine Immunisierung.1

Bezüglich der Immunreaktion wurden außerdem diese Vorteile von Adjuvantien beobachtet:1

  • Verbreiterung der Immunantwort im Sinne eine Kreuzimmunität
  • Höhere Affinität der Antikörper gegen das Impfantigen
  • Induktion unterschiedlicher T-Helfer-Zellantworten je nach Adjuvans

 

Frage 2: Welche Adjuvantien gibt es und wo werden sie eingesetzt? 

Es gibt eine Vielzahl verschiedener Adjuvantien, die in unterschiedlichen Impfstoffen zum Einsatz kommen. Dazu gehören:1

  • Aluminiumsalze
  • Lipopolysaccharide 
  • Öl-in-Wasser-Emulsionen 
  • CpG-Dinukleotid 
  • pflanzliche Saponine

Die folgende Tabelle zeigt eine Übersicht, welches Adjuvans in welchem derzeit zugelassenen Impfstoff verwendet wird (Modifiziert nach 1):

 

Adjuvans

Impfstoff

Aluminiumkaliumphosphat

Diphtherie, Tetanus

Aluminiumhydroxyphosphatsulfat

Hepatitis B, HPV
Aluminiumhydroxid Hepatitis A, Hepatitis B, Japanische Encephalitis, FSME
Aluminiumphosphat Pneumokokken
AS01 (MPL, QS21 Liposome) Malaria, Herpes Zoster
AS03 (squalenhaltig, Öl in Wasser) Influenza (pandemisch)
AS04 (MPL + Aluminiumphosphat) Hepatitis B, HPV
MF59 (squalenhaltig, Öl in Wasser) Influenza (saisonal und pandemisch)
CpG Hepatitis B
Virosome Influenza, Hepatitis A

Weitere neue Adjuvantien bzw. adjuvantierte Impfstoffe befinden sich derzeit in der klinischen Entwicklung bzw. Prüfung. So zum Beispiel die Saponin-basierten Hilfsstoffe Matrix-M und ISCOM in Vakzinen gegen Influenza und HPV.1

 

Frage 3: Ist Aluminium in Impfstoffen schädlich? 

Die unlöslichen Salze des Aluminiums sind auf mehreren Ebenen besonders. Zum einen handelt sich dabei um den ersten Hilfsstoff, der für den Gebrauch beim Menschen verwendet wurde – und das bereits vor ca. 100 Jahren. Zum anderen handelt es sich um einen der gesellschaftlich umstrittensten Wirkverstärker.1

  • Exkurs: Wirkmechanismus der Aluminiumsalze

    Trotz des langjährigen Einsatzes ist der Wirkmechanismus bis heute nicht vollständig geklärt. Lange wurde von einer Depotwirkung ausgegangen. Studien weisen allerdings darauf hin, dass dies nicht der Fall ist. Die schwer löslichen Metallsalze aktivieren nach aktuellem Kenntnisstand indirekt antigenpräsentierende Zellen (APC) und induzieren so die Bildung von Netzwerken extrazellulärer Fasern. Diese wiederum können inflammatorische Prozesse in Gang setzen, die zu einer sterilen Immunität führen können. Weiterhin wird davon ausgegangen, dass Aluminiumsalze Lysosomen zerstören, was eine Auflösung der Integrität der APC-Plasmamembran zur Folge haben könnte.1

Nach der Applikation aluminiumhaltiger Vakzinen kann es zu den bekannten, meist milden Lokalreaktionen kommen, die nach wenigen Tagen abklingen. Dazu gehören:  Rötungen, Schwellungen und Verhärtungen (Granulome) an der Injektionsstelle. Einige wenige Personen erleben nach der Impfung systemische Reaktionen, z. B. erhöhte Temperatur, Kopf- und Muskelschmerzen sowie Unwohlsein.1–3

Bezüglich möglicher systemischer Wirkungen von Aluminium ist zu beachten, dass es sich um schwer lösliche Salze handelt, die nicht intravasal, sondern intramuskulär verabreicht werden. Es ist also nie die komplette Menge des verabreichten Aluminiums gleichzeitig im Blut vorhanden. Der größte Teil des resorbierten Metallsalzes wird sehr schnell, meist renal, eliminiert. Es ist eine geringe Netto-Akkumulation zu beobachten. Im Vergleich zu anderen Quellen, wie Nahrung, ist die Aufnahme von Aluminium über Impfstoffe jedoch niedrig.1–3

  • Exkurs: Impfungen und das „Aluminium-Lebenszeitkonto“

    Die durch Impfungen langfristig im Körper verbleibende Menge an Aluminium ist unkritisch. Diese Aussage stützt auch das für die Impfstoffzulassung zuständige Paul-Ehrlich-Institut (PEI). Jeder Mensch nimmt mit der Nahrung (z. B. Backwaren, Schokolade oder auch Salat) regelmäßig Aluminium auf. Die durchschnittliche Aluminiumaufnahme pro Woche liegt bei Erwachsenen in Europa je nach Region zwischen 0,2–1,5 mg. Kinder bis 13 Jahre nehmen im Schnitt 0,7–2,3 mg Aluminium pro Woche zu sich. Der Großteil wird renal eliminiert. Ein geringer Teil des aufgenommenen Aluminiums wird jedoch mit sehr langer Halbwertszeit ausgeschieden, sodass sich im Laufe des Lebens eine gewisse Aluminiummenge im Körper ansammelt. Diese sogenannte „body burden“ beläuft sich nach Schätzungen auf rund 35 mg Aluminium (5–60 mg).

    Pro Impfung mit Aluminium als Adjuvans verbleiben dauerhaft höchstens 0,025 mg Aluminium im Körper. Bei 20 Impfungen im Laufe des Lebens sind das insgesamt 0,5 mg. Damit ist die Aluminiummenge, die sich durch Impfungen ansammelt, im Vergleich zur Menge, die sich durch Nahrungsaufnahme ansammelt, gering. Mehr Informationen hierzu finden sich auf den Seiten des Paul-Ehrlich-Instituts.3 

Zur Datenlage bezüglich der Sicherheit aluminiumhaltiger Impfstoffe konstatiert das Paul-Ehrlich-Institut (PEI) in einer Stellungnahme:3

„Aus klinischen Studien und aus der Spontanerfassung von Nebenwirkungen in Deutschland gibt es kein Signal zu aluminiumbedingter Toxizität nach Impfungen.“

Adjuvantien haben sich weltweit über viele Jahrzehnte bewährt. Um Sicherheit und Wirksamkeit eines Impfstoffes zu gewährleisten, müssen sich neue Kombinationen aus Antigen und Adjuvans vor der Zulassung in Studien beweisen. Eine Zulassung erfolgt nur dann, wenn der Nutzen um ein Vielfaches höher ist als das Risiko schwerer Nebenwirkungen. Gleichzeitig werden die Möglichkeiten, Nebenwirkungen von Impfungen zu erfassen, fortlaufend verbessert, sodass diese schnell registriert und bewertet werden.

Referenzen

1. Wagner R & Hildt E. Zusammensetzung und Wirkmechanismen von Adjuvanzien in zugelassenen viralen Impfstoffen. Bundesgesundheitsbl 2019; 62: 462–471.

2. Oberle D et al. Impfkomplikationen und der Umgang mit Verdachtsfällen. Bundesgesundheitsbl 2019; 62: 450–461.

3. Weisser K et al. Sicherheitsbewertung von Aluminium in Impfstoffen. Bulletin zur Arzneimittelsicherheit: Informationen aus BfArM und PEI; Ausgabe 3/2015.

 

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