Atemwegsinfekte: Wieso manche Kinder viel anfälliger für schwere Erkältungen sind

Alfred Domke
Genmutation: Darum sind manche Kinder anfälliger für schwere Erkältungen
Eine Erkältung verläuft normalerweise ohne größere Probleme und heilt meist innerhalb weniger Tage aus, wenn man sich ausruht und die richtigen Mittel verwendet. Bei manchen Kindern verlaufen solche Viruserkrankungen jedoch so schwer, dass ein Klinikaufenthalt nötig wird. Forscher haben nun herausgefunden, warum das so ist.

Erkältungen verlaufen normalerweise harmlos
Schnupfen, Husten, Kopfschmerzen: Einen grippalen Infekt, die „einfache“ Erkältung kann man sich mehrfach im Jahr einfangen. Die Symptome beginnen langsam und flauen nach ein paar Tagen wieder ab. Auch bei den meisten Kindern – die allgemein eine stärkere Infektanfälligkeit zeigen – verlaufen Erkältungen meist harmlos. Bei einem kleinen Teil der Betroffenen allerdings nicht. Forscher haben nun entdeckt, warum das so ist.

Eine Erkältung verläuft normalerweise harmlos. Manche Kinder haben aber so schwere Virusinfektionen, dass sie im Krankenhaus behandelt werden müssen. Schuld daran ist eine Genmutation. (Bild: Kaspars Grinvalds/fotolia.com)

Manche Virusinfektion bei Kindern muss im Krankenhaus behandelt werden
Nicht grippebedingte Erkältungen verlaufen im Allgemeinen harmlos. Virusinfektionen erfordern jedoch bei zwei Prozent der Kinder jeder einzelnen Generation einen Krankenhausaufenthalt, heißt es in einer Mitteilung des Schweizerischen Nationalfonds (SNF).

„Zwanzig Prozent der weltweiten Todesfälle bei Kindern gehen auf Atemwegsprobleme dieser Art zurück“, sagte Jacques Fellay von der École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL, deutsch: Eidgenössische Technische Hochschule Lausanne). „Es handelt sich um eine stille Epidemie.“

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In einer internationalen Forschungszusammenarbeit unter seiner Leitung konnten Forschende nun einen Grund solcher Komplikationen finden: Mutationen in einem Gen, das für die Erkennung bestimmter Erkältungsviren verantwortlich ist.

„Wir konnten bestätigen, dass ein Gen mit dem Namen IFIH1 bei der körpereigenen Abwehr gegen die wichtigsten Erkältungsviren eine massgebliche Rolle spielt. Diese Viren verursachen Atemwegsinfektionen bei Kindern“, erklärte Fellay.

„Im Normalfall ermöglicht dieses Gen die Erkennung der viralen RNA (einer der DNA ähnlichen genetischen Information – die Red.). Es ist uns gelungen, die Mechanismen zu identifizieren, die bei Kindern mit einer IFIH1-Mutation dazu führen, dass ihre Immunabwehr Virusinfektionen nicht effizient greift.“

Körpereigene Abwehr wird blockiert
Um zu ihren Ergebnissen zu gelangen, haben sich die Forscher in Zusammenarbeit mit verschiedenen Kliniken in der Schweiz und in Australien mit Kindern befasst, die nach einer schwerwiegenden viralen Infektion der Atemwege (Bronchiolitis oder Lungenentzündung) intensivmedizinische Betreuung benötigten.

Es zeigte sich, dass acht der 120 Kinder aus der Studienpopulation Mutationen des Gens IFIH1 aufwiesen.

„Dieses Gen kodiert ein Protein, das die Anwesenheit von bestimmten Erregern von Erkältungskrankheiten wie Respiratorischer-Synzytial-Viren (RSV) oder Rhinoviren erkennt“, erläuterte Samira Asgari, Forscherin an der EPFL und zuständig für die Entwicklung der Experimente.

„Das betreffende Protein heftet sich an die RNA des Keims. Dort löst es eine Reihe von molekularen Signalen und somit eine effiziente Reaktion des Immunsystems aus.“

Der Forscherin ist der Nachweis gelungen, dass drei verschiedene Mutationen des IFIH1-Gens das Protein an der Erkennung der Viren hindern und damit die körpereigene Abwehr der Infektionen blockieren.

Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachmagazin „Proceedings of the National Academy of Sciences“ (PNAS) veröffentlicht.

Welche genetischen Veränderungen unsere Abwehrkräfte beeinflussen
Bereits 2015 hatte ein Team um Fellay in einer Studie das Genom von über 2.000 Patienten untersucht, um auf statistischem Weg zu belegen, welche genetischen Veränderungen unsere Abwehrkräfte gegen die üblichen Virusinfektionen beeinflussen.

„Diese beiden Ansätze ergänzen sich gegenseitig“, so Fellay. „Eine Studie mit einer grossen Studienpopulation ermöglicht die Identifikation der beteiligten Gene auf Populationsebene, doch für Einzelpersonen sind diese Variationen weniger wichtig.“

„Eine gezielte Studie, die sich auf sorgfältig ausgewählte Patientinnen und Patienten beschränkt, bietet dagegen die Möglichkeit, seltenere, für die Teilnehmenden aber entscheidendere Mutationen zu erforschen und die massgeblichen Mechanismen aufzuzeigen.“

Vorbeugen und heilen
Die Ergebnisse der Studie könnten sich bei der Erarbeitung neuer therapeutischer Ziele sowie in der Prävention als nützlich erweisen:

„Auf Wunsch einiger Eltern haben wir auch die Geschwister von Kindern getestet, die eine Genmutation aufwiesen. So lässt sich zeigen, ob diese Kinder ebenfalls anfälliger für Infektionen sind. Im Fall einer Epidemie haben die Eltern nun stichhaltige Gründe, ihre Kinder zu Hause zu behalten. Im Fall einer Erkältung wissen sie, dass sie rasch das Spital aufsuchen sollten.“

Für Fellay sind die genannten Arbeiten Musterbeispiele für die Methoden und Zielsetzungen der personalisierten Medizin, auch Präzisionsmedizin genannt:

„Die Abwehrkräfte unseres Körpers unterscheiden sich von einer Person zur anderen beträchtlich. Wenn wir die genetischen Mechanismen entschlüsseln, die für diese Unterschiede verantwortlich sind, können wir gezieltere Behandlungs- und Präventionsmassnahmen ergreifen“, sagte der Forscher.

„So könnte man beispielsweise mit einem genetischen Screening bei den üblichen Blutuntersuchungen kurz nach der Geburt auch die Infektionsanfälligkeit bestimmen. Zugleich muss aber in einem gesellschaftlichen Diskurs festgelegt werden, welche Arten von Gentests erwünscht sind und welche nicht.“ (ad)