Mütterliche Antikörper schützen Neugeborene vor E.-coli-Infektionen

Ein neugeborenes Baby kommt in eine Welt, in der es von winzigen lebenden Organismen umgeben ist. Bakterien schweben in der Luft, besiedeln die Haut und leben auch im Inneren des menschlichen Körpers. Schon in den ersten Momenten nach der Geburt beginnt ein Kind, mit diesen Mikroben in Kontakt zu kommen.

Damit stellt sich eine zentrale Frage: Wenn das Immunsystem eines Neugeborenen noch nicht ausgereift ist, wie bleibt es dann vor Infektionen geschützt?

Diese Frage beschäftigt die Wissenschaft seit vielen Jahren. Neue Forschungsergebnisse zeigen nun, dass dieser Schutz bereits lange vor der Geburt einsetzt.

Eine von Cincinnati Children’s Hospital Medical Center geleitete Studie macht deutlich, dass Mütter ihre Babys während der Schwangerschaft auf diese mikrobielle Umwelt vorbereiten.

Babys treffen sofort auf Keime

Jeder Mensch trägt viele verschiedene Bakterienarten in sich. Ein häufig vorkommendes Bakterium ist Escherichia coli, kurz E. coli.

Normalerweise lebt es im Darm, und die meisten Varianten sind harmlos. Einige Typen können bei Neugeborenen jedoch schwere Infektionen auslösen.

Ärztinnen und Ärzte fürchten dabei besonders eine Erkrankung namens neonatale Sepsis. Dabei gelangen Bakterien in den Blutkreislauf und breiten sich im gesamten Körper aus. Wird die Infektion nicht rasch behandelt, kann sie gefährlich werden.

Fast jedes Baby kommt nach der Geburt mit E. coli in Berührung. Dennoch sind schwere Infektionen sehr selten: Nur etwa eins von 1.000 Neugeborenen erkrankt ernsthaft. Dieses Muster hat Forschende über viele Jahre hinweg vor ein Rätsel gestellt.

Auf der Suche nach Hinweisen im Immunsystem

Um dieses Rätsel zu lösen, untersuchte ein Team aus mehreren Einrichtungen die Hintergründe gemeinsam.

Im Mittelpunkt stand der Immunschutz, den Babys schon vor der Geburt erhalten. Die Forschenden vermuteten, dass Mütter Neugeborene stärker schützen, als bislang angenommen.

Relativ schnell führte die Spur zu Antikörpern. Dabei handelt es sich um spezielle Proteine, die vom Immunsystem gebildet werden. Sie erkennen schädliche Mikroben und helfen dem Körper, diese zu beseitigen.

Während der Schwangerschaft werden viele Antikörper über die Plazenta von der Mutter auf das Baby übertragen. Dadurch erhalten Neugeborene einen frühen Schutz, noch bevor ihr eigenes Immunsystem ausreichend stark ist.

Mütterliche Antikörper schützen Neugeborene

„This helps explain a long-standing question: if most babies are exposed to germs soon after birth, why don’t even more develop severe infection?“ sagte der leitende Studienautor Dr. Sing Sing Way.

Die Ergebnisse zeigen, dass Antikörper, die als Reaktion auf häufige Darmbakterien gebildet werden, den Körper vor Infektionen schützen – und damit ein entscheidendes fehlendes Puzzleteil liefern.

„In pregnancy, the natural transfer of these germ-fighting antibodies from mothers to babies in the womb protects the vast majority against infection,“ erklärte Dr. Way.

„In the rare situation when these antibodies are low in mothers or inefficiently transferred, babies are at much higher risk for infection.“

Damit wird verständlicher, warum die meisten Neugeborenen in den ersten Lebenstagen gesund bleiben.

Antikörper im Blut von Neugeborenen nachgewiesen

Die Forschenden analysierten getrocknete Blutproben aus Routine-Screenings für Neugeborene. In die Studie flossen Proben von 100 Babys ein, die später E. coli-Infektionen entwickelten. Diese Proben wurden mit Blut von Kindern verglichen, die gesund blieben.

Das Ergebnis war eindeutig: Babys, die erkrankten, hatten niedrigere Spiegel von Antikörpern, die E. coli erkennen.

Viele der Antikörper richteten sich gegen eine bakterielle Struktur namens Outer Membrane Protein A (OmpA). Dieses Protein sitzt auf der Oberfläche des Bakteriums und hilft dem Immunsystem, den Erreger zu identifizieren.

Antikörper unterstützen ausserdem Immunzellen dabei, Bakterien über einen Prozess namens Opsonisierung zu entfernen. Dabei binden Antikörper an die Bakterien und markieren sie zur Zerstörung. Immunzellen können die Erreger dadurch leichter finden und beseitigen.

Bei Babys, die später Infektionen entwickelten, war die Opsonisierungsaktivität schwächer ausgeprägt. Dadurch konnten die Bakterien vom Immunsystem schwerer eliminiert werden.

Mäuse zeigen den Immunschutz

Zusätzlich testeten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Hypothese in Mausmodellen. Weibliche Mäuse wurden vor der Schwangerschaft einem harmlosen probiotischen E.-coli-Stamm namens Nissle 1917 ausgesetzt.

Diese Exposition führte dazu, dass die Tiere schützende Antikörper bildeten. Während der Schwangerschaft wurden diese Antikörper von der Mutter an die neugeborenen Jungtiere weitergegeben. Nach der Geburt waren die Jungtiere dadurch besser vor Infektionen geschützt.

„Understanding protection takes both types of evidence – what we can evaluate from specimens in human babies that naturally develop infection and what we can test by experimentally causing infection,“ sagte der Co-Autor der Studie, Dr. Mark Schembri von der The University of Queensland in Australien.

„By strategically combining real world human newborn screening samples with carefully designed infection models, we can start to pinpoint which antibody targets matter most and how broad protection might be achieved.“

Was diese Entdeckung bedeutet

Die Erkenntnisse könnten Ärztinnen und Ärzten helfen, Neugeborene besser vor schädlichen Keimen zu schützen. Screening-Tests könnten Babys identifizieren, die bei der Geburt über weniger schützende Antikörper verfügen.

Diese Kinder liessen sich in den ersten Lebenstagen gezielter und engmaschiger überwachen. Eine frühe Betreuung könnte dazu beitragen, schwere Infektionen zu verhindern.

Parallel untersuchen Forschende Möglichkeiten, die Immunabwehr von Müttern während der Schwangerschaft zu stärken, damit kräftigere Antikörper an das Baby weitergegeben werden.

Frühere Warnzeichen für Infektionen

„Neonatal sepsis can escalate quickly, and clinicians need better ways to identify which infants are at highest risk,“ sagte Dr. Susana Chavez Bueno vom Children’s Mercy Hospital in Kansas City.

„These findings suggest a path toward earlier risk recognition and eventually, prevention strategies built around restoring the missing protective maternal antibodies.“

Insgesamt zeigt die Studie, dass der Schutz vor Infektionen bereits vor der Geburt beginnt. Das Immunsystem der Mutter bereitet ihr Baby unbemerkt auf die mikrobielle Umwelt vor – und verschafft Neugeborenen damit einen wichtigen Schutzschild gegen Krankheiten.