Dossier

Infektionen

Die Infektionskrankheit Covid-19 breitet sich weltweit rasant aus – exponentiell wachsende Fallzahlen belegen die Gefährlichkeit des neuen Virus. Die Entwicklung von Impfstoffen und Medikamenten im Kampf gegen Infektionen bleibt zentrale Aufgabe der Medizin.

Mutter putz Kind am Frühstückstisch die Nase.

Die meisten Erkrankungen der oberen Atemwege werden durch Viren ausgelöst.

DLR Projektträger / BMBF

Auch die Statistiken der Weltgesundheitsorganisation WHO abseits der aktuellen Corona-Pandemie zeigen die Relevanz der weltweit durch Bakterien, Viren und Parasiten ausgelösten Erkrankungen. Lässt man die Verkehrsunfälle einmal außen vor, dann finden sich unter den zehn häufigsten Todesursachen weltweit allein fünf Infektionserkrankungen oder Infektionsgruppen. Hierzu zählen Atemwegsinfekte, zu denen auch die durch den Coronavirus Sars-CoV-2 ausgelöste Lungenkrankheit Covid-19 gehört, Durchfallerkrankungen, die HIV-Infektion, Tuberkulose sowie Infektionen von Neugeborenen. An HIV/AIDS, Tuberkulose und Malaria zusammen sterben weltweit fast fünf Millionen Menschen pro Jahr (WHO).

Deutsches Zentrum für Infektionsforschung (DZIF)

Im Deutschen Zentrum für Infektionsforschung (DZIF) entwickeln bundesweit rund 500 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus 35 Institutionen gemeinsam neue Ansätze zur Vorbeugung, Diagnose und Behandlung von Infektionskrankheiten. Dies geschieht mit dem Ziel, neue Forschungsergebnisse schnell und effektiv in die klinische Praxis zu integrieren. Das DZIF ist eines von sechs Zentren der Gesundheitsforschung (DZG), die vom Bundesministerium für Bildung und Forschung zur Bekämpfung der wichtigsten Volkskrankheiten eingerichtet wurden. Auf Initiative der Deutschen Gesellschaft für Infektiologie (DGI) wurde gemeinsam mit dem DZIF der Aufbau eines europäischen Fallregisters zu Covid-19 auf den Weg gebracht. Dort sollen klinische Daten für Patientinnen und Patienten mit einer Sars-CoV-2-Infektion gesammelt werden.

Viren: Wichtigste Erreger bei Erkrankungen der oberen Atemwege

Viren sind sehr einfach gebaute Partikel, die nur aus Erbgut und einigen Eiweißbausteinen bestehen. Sie können sich nicht selbständig vermehren, sondern benutzen hierfür Wirtszellen. Viren sind die mit Abstand wichtigsten Erreger von Infektionen der oberen Atemwege sowie von Durchfallerkrankungen.

Gemeinsam stark in der Impfstoffentwicklung

An der Entwicklung von Impfstoffen wird international an verschiedenen Stellen gearbeitet. Die Forschung zum neuartigen Coronavirus beispielsweise erfolgt im Rahmen der „Coalition for Epidemic Preparedness Innovations“ (CEPI), einer vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützten internationalen Impfstoff-Initiative. CEPI wurde 2017 gegründet, um Impfstoffe gegen Erreger mit Pandemiepotenzial zu entwickeln. In enger Abstimmung mit der WHO hat CEPI sich zum Ziel gesetzt, einen ersten Impfstoff gegen Sars-CoV-2 innerhalb weniger Monate und damit deutlich schneller als üblich in die klinische Erprobung zu bringen.

CEPI ist eine öffentlich-private Partnerschaft, in der sowohl staatliche Förderer als auch Stiftungen, Forschungseinrichtungen und Pharma-Unternehmen zusammenarbeiten. Deutschland ist eines der Gründungsmitglieder und hat CEPI bislang mit insgesamt 90 Millionen Euro unterstützt. Am 11. März 2020 hat der Haushaltsausschuss des Bundestages zusätzlich 145 Millionen Euro zur Forschung zum Coronavirus bereitgestellt, wovon 140 Millionen Euro zur Unterstützung der CEPI-Initiative eingesetzt werden.

 

Solange Virusinfekte leicht verlaufen, kommt der menschliche Körper damit gut klar. Aggressivere Viren, etwa Grippeviren oder einige tropische Viren, können aber sehr gefährlich werden, wenn sie auf besonders empfängliche Menschen treffen. Manchmal verlaufen Virusinfektionen auch chronisch über viele Jahre hinweg. Die chronische, durch Viren verursachte Leberentzündung (Hepatitis) gehört in diese Kategorie. Auch die HIV- und Herpesinfektion sind in der Regel ein Dauerzustand.

Wegen ihres einfachen Aufbaus und des fehlenden eigenen Stoffwechsels sind Viren unempfindlich gegen Antibiotika. Zwar hat die Medizin mittlerweile virenspezifische Medikamente hervorgebracht, mit denen die Vermehrung vieler Viren kontrolliert werden kann. Es gelingt aber nur selten, ein Virus, das durch das Immunsystem unseres Körpers nicht erfolgreich bekämpft werden kann, alleine mit Medikamenten vollständig zu beseitigen. Moderne HIV-Medikamente beispielweise halten HIV ein Leben lang unter Kontrolle, ohne dass es jedoch ganz aus dem Körper verschwindet.

Bakterielle Infektionen

Bakterien sind einzellige Mikroorganismen, die über die Atemwege, die Harnwege, den Magen-Darm-Trakt und – vor allem bei Verletzungen – auch über die Haut in den Körper gelangen. Viele Bakterien sind für den Menschen harmlos. Einige können aber auch schweren Schaden anrichten. Zu den wichtigsten bakteriellen Infektionen zählt die durch Pneumokokken verursachte Lungenentzündung, die vor allem im höheren Alter lebensbedrohlich ist. Ebenso gefährlich ist die Hirnhautentzündung als Folge einer Infektion mit Meningokokken, die auch jüngere Menschen betreffen kann.

Global gesehen spielt bei den bakteriellen Infektionen die Tuberkulose auch heute noch eine eminente Rolle. Bakterien sind außerdem die häufigsten Verursacher von Wund- und anderen Weichteilinfektionen. Generell gilt, dass bakterielle Infektionen durch Antibiotika effektiv behandelt werden können. Zunehmend machen allerdings resistente Bakterien von sich reden, die gegen viele Antibiotika unempfindlich sind. Ein wichtiger Grund für die Entwicklung von Resistenzen ist, dass Antibiotika zu oft und häufig unnötig eingesetzt werden, nicht nur in der Medizin, sondern auch beispielsweise in der Tierzucht.

Parasiten, Pilze und Prionen

Parasiten sind ein- oder mehrzellige Organismen, die oft mit bloßem Auge, zumindest aber mit einer Lupe sichtbar sind. In unseren Breiten sind die Kopfläuse ein häufiger Parasit. Auch Bandwürmer kommen vor. In den Tropen ist das Parasitenproblem sehr viel ausgeprägter. Die durch Plasmodien verursachte Malaria gehört dort zu den wichtigsten Todesursachen. Die Bilharziose ist eine durch Saugwürmer in tropischen Süßwassergewässern verursachte Parasitenerkrankung, die an zahlreichen Organen zum Teil schwere Schäden verursachen kann. Bei der Amöbenruhr handelt es sich um eine schwere Durchfallerkrankung. Einige Fadenwürmer können Blutarmut verursachen.

Neue Wirkstoffe gegen Infektionen

Forschung zu innovativen Wirkstoffen und die Entwicklung von Arzneimitteln sind entscheidende Voraussetzungen für den medizinischen Fortschritt und eine gute Gesundheit. Bedarf an neuen Wirkstoffen gibt es hierbei auch im Bereich der Infektionskrankheiten. Um die innovativen Ideen aus der Forschung noch besser zu den Patientinnen und Patienten zu bringen, hat das Bundesministerium für Bildung und Forschung die „Nationale Wirkstoffinitiative“ ins Leben gerufen. Innerhalb dieser Initiative sollen Forschung und Entwicklung im Bereich der anti-infektiven Arzneimittel, insbesondere zu Antibiotikaresistenzen, gestärkt werden. Ziel ist es, auch in Zukunft Patientinnen und Patienten mit qualitativ hochwertigen und innovativen Medikamenten versorgen zu können.
Wirkstoffentwicklung

Deutsch-afrikanische Netzwerke

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert fünf deutsch-afrikanische Netzwerke, um Krankheiten, die Menschen in Afrika besonders gefährden, intensiv zu erforschen. Der Großteil der Projekte widmet sich armutsassoziierten Infektionskrankheiten wie Tuberkulose oder parasitären Wurmerkrankungen. Aber auch nicht-übertragbare Krankheiten wie Diabetes und Bluthochdruck, sind Teil des Forschungsprogramms. Alle Projekte zielen ferner auf einen Ausbau der Labor- und Klinik-Kapazitäten in den Ländern Subsahara-Afrikas ab.

Pilzinfektionen des Menschen sind selten, wenn man einmal von der häufigen Fußpilzerkrankung absieht. Mit der zunehmenden Verbreitung an Medikamenten, die das Immunsystem bremsen, haben Pilze als Krankheitserreger aber an Bedeutung gewonnen. Noch seltener sind Erkrankungen durch infektiöse Eiweißpartikel. Diese „Prionen“ wurden erst vor einigen Jahren entdeckt. Es sind keine Lebewesen, sondern körpereigene, falsch gefaltete Eiweiße (Proteine). Sie gelten unter anderem als Erreger der Creutzfeldt-Jacob-Erkrankung, einer seltenen degenerativen Erkrankung des Gehirns, die zum Tod führt.

Ergebnisse der Gesundheitsforschung

Dromedare

Ausbreitung von gefährlichen Viruserkrankungen verhindern

Ein Testsystem soll zukünftig hochansteckende Virusvarianten frühzeitig erkennen.

Frau wird geimpft.

Dem optimalen Impfstoff auf der Spur

Forschende arbeiten daran, die Vorteile von Lebend- und Totimpfstoffen miteinander zu kombinieren.

Humane Papillomviren sind weit verbreitet. Einige Subtypen können Krebs verursachen, besonders häufig Gebärmutterhalskrebs.

Besserer Schutz gegen Humane Papillomviren

Fast jeder Mensch steckt sich im Laufe seines Lebens mit Humanen Papillomviren an.

Am MERS-Coronavirus erkranken nicht nur junge Dromedare.

MERS-Coronavirus: Erster Impfstoff wird klinisch geprüft

Bislang gibt es gegen das MERS-Coronavirus (MERS steht für Middle East Respiratory Syndrom) keinen wirksamen Impfstoff und kein spezifisch wirkendes Medikament.