Polio

Vielleicht hast du schon einmal von der Krankheit Kinderlähmung gehört. Kinderlähmung ist eine durch den sogenannten Polio-Virus ausgelöste Infektionskrankheit. Die größten und schwerwiegendsten Infektionswellen fanden im Laufe der 90er Jahre statt, bis schließlich entsprechende Polio-Impfstoffe entwickelt wurden und weitere Ausbrüche verhindern konnten.

Polio (Kinderlähmung)

Polio ist eine Krankheit die hauptsächlich Kinder betrifft. Die Virusinfektion kann weitreichende Lähmungserscheinungen hervorrufen, welche schwerwiegende Langzeitfolgen mit sich bringen können.

Im Folgenden Abschnitt erhältst du einen Überblick über den Polio-Virus und kannst dich detailliert über Symptome, Krankheitsverlauf und Behandlungsmöglichkeiten informieren.

Polio – Allgemeines

Poliomyelitis, auch Polio oder Kinderlähmung, ist eine hoch infektiöse, weltweit verbreitete Virusinfektion. Betroffen sind hauptsächlich Kinder unter 5 Jahren. Typischerweise wird das Virus durch Fäkalien von Person zu Person übertragen (Schmierinfektion), Infektionen über kontaminiertes Wasser und Lebensmittel sind auch möglich. Seltener sind Übertragungen durch Tröpfcheninfektion.

Der Polio-Virus vermehrt sich im Darm des Erkrankten und kann sich anschließend auf das Nervensystem ausweiten. Eine Ausweitung auf das Nervensystem kann paralytische Symptome zur Folge haben.

Ausbreitungswellen der Kinderlähmung fanden zum Großteil bis zur Mitte der 90er Jahre statt, bis dann die Entwicklung prophylaktischer Impfungen die Virusverbreitung eindämmen konnte.

Polio – Erreger

Bei Polioviren handelt es sich um einfach aufgebaute Viruspartikel. Sie bestehen aus einem viralen Erbgut (RNA) und einer Proteinummantelung (Kapsid), welche das Erbgut umgibt. Die Polioviren besitzen keine zusätzliche Virushülle.

Abbildung 1: Dreidimensionale Darstellung eines Polio Virus-Partikels.

Es existieren drei Untergruppen der Polioviren (Serotypen). Diese unterscheiden sich in ihrer Oberflächenbeschaffenheit und verursachen unterschiedlich schwere Verläufe der Kinderlähmung.

• Typ I : häufigster Erreger; verursacht eine schwere Erkrankung
• Typ II : verursacht einen milderen Krankheitsverlauf
• Typ III : relativ seltener Erreger; verursacht eine schwere Erkrankung

Polio Erreger vom Typ II und Typ III wurden offiziell von der WHO als ausgerottet erklärt. Infektionen mit dem Poliovirus Typ I beschränken sich typischerweise auf Entwicklungs- und Schwellenländer.

Polio – Inkubationszeit und Krankheitsverlauf

Polioviren sind sehr infektiös. Das Virus hat eine Inkubationszeit von 7-10 Tagen. Diese kann in einigen Fällen auch deutlich länger ausfallen (bis zu 35 Tage). Das Virus wird durch den Mund aufgenommen und vermehrt sich im Darmtrakt. Anschließend ist eine Ausbreitung auf das Nervensystem möglich.

In den meisten Fällen verläuft eine Infektion durch Polioviren ohne Symptome. Bei ungefähr jedem Vierten (25 %) löst eine Infektion leichte grippeähnliche Symptome aus (Fieber, Gliederschmerzen, Halsschmerzen). Typischerweise klingen diese Symptome nach 2-10 Tagen wieder ab. Bei einem abgeschwächter Krankheitsverlauf spricht man von einer abortiven Poliomyelitis.

Bei einem kleinen Anteil der Infizierten kommt es jedoch zu schwerwiegenden Symptomen und zum Ausbruch der eigentlichen Kinderlähmung, welche Behinderungen und den Tod zur Folge haben kann. Von solch einem schwerer Verlauf sind je nach Serotyp ungefähr 1-5 % der Infizierten betroffen.

Zu einem schweren Verlauf kann es kommen, wenn sich die Polioviren auf das Zentrale Nervensystem ausweiten. Bei einer Infektion des Zentralen Nervensystems kann es zu einem nicht-paralytischen oder einem paralytischen Krankheitsverlauf kommen.

Nach einer abgeheilten beziehungsweise überstandene Polio Infektion ist eine Immunisierung gegen den entsprechenden Serotypen des Poliovirus vorhanden.

Nicht-paralytische Poliomyelitis

Nach Abklingen der ersten grippeähnlichen Symptome und einer Ruhephase von ungefähr einer Woche, kommt es zu einer Hirnhautentzündung (Meningitis). Die Hirnhautentzündung äußert sich in einem erneuten Fieberschub, Kopfschmerzen und einem steifen Nacken. Im Normalfall heilt diese ohne Komplikationen innerhalb von ca. zwei Wochen aus.

Paralytische Poliomyelitis (Kinderlähmung)

Bei weniger als 0,5 % der an Polio Erkrankten kommt es einem Krankheitsverlauf mit paralytischen Symptomen. Erste paralytische Symptome können nach dem Abklingen der Meningitis beobachtet werden. Häufig tritt die Kinderlähmung plötzlich und nach einer fieber- und beschwerdefreien Zeit von bis zu 12 Tagen ein.

Bei der Kinderlähmung kommt es typischerweise zur Erschlaffung einzelner Muskelpartien oder Extremitäten (asymmetrische Lähmungserscheinungen). Entsprechende Lähmungen betreffen in den meisten Fällen einzelne Beine und können erhebliche Schmerzen hervorrufen. Aber auch andere Muskeln beziehungsweise Muskelgruppen können von den Lähmungen betroffen sein.

Lebensgefährlich wird die Kinderlähmung dann, wenn Lähmungserscheinungen in der Atemmuskulatur auftreten (Lähmung des Zwerchfells) . Die Sterblichkeit bei Patienten mit paralytischer Poliomyelitis liegt bei bis zu 20 %.

Normalerweise bilden sich die paralytischen Symptome innerhalb eines Jahres zurück. In manchen Fällen können jedoch Lähmungen, Deformationen und Durchblutungsstörungen als bleibende Beeinträchtigungen zurückbleiben. Auch Gelenkschäden und eine dauerhafte Verbiegung der Wirbelsäule (Skoliose) sind nicht auszuschließen.

Abbildung 2: Deformation des rechten Beins aufgrund von Poliomyelitis.

Post-Poliomyelitis-Syndrom

Bei einigen Patienten können auch einige Jahre bis Jahrzehnte nach dem eigentlichen Krankheitsverlauf erneut Spätfolgen auftreten. Hierbei spricht man von dem sogenannten Post-Poliomyelitis-Syndrom (PPS). Entsprechende Spätfolgen können sich in Form Müdigkeit, Muskelschmerzen, Muskelschwund , Lähmungen sowie Atem-und Schluckbeschwerden äußern.

Polio – Behandlung und Impfung

Für Kinderlähmung und deren Spätfolgen gibt es keine Heilung. Behandlungen und Therapien dienen lediglich dazu um Symptome zu vermindern und die Sterberate von schwer Erkrankten zu verringern. Ein Schutz vor Kinderlähmung kann nur durch prophylaktische Impfungen gewährleistet werden. Entsprechende Polio-Impfstoffe wurden in den 1950er Jahren entwickelt.

Behandlung

Behandlungen gegen Symptome der Kinderlähmung umfassen Bettruhe, fiebersenkende Maßnahmen, physikalische Therapien und gegebenenfalls eine künstliche Beatmung. Des weiteren kommen schmerzlindernde und entzündungshemmende Medikamente zum Einsatz.

Physikalische Therapien zur Nachbehandlung umfassen physiotherapeutische Methoden, Krankengymnastik und die Unterstützung der Patienten durch orthopädische Hilfsmittel. Durch physikalische Therapien kann eine verbesserte Beweglichkeit erreicht werden, eine Rückbildung von permanenten Poliomyelitis Lähmungen ist jedoch nicht möglich.

Abbildung 3: Physikalische Therapie für den Umgang mit den Folgen von Kinderlähmung.

Orthopädische Hilfsmittel in Form von Orthesen unterstützen Patienten beim Gehen. Orthesen kommen dann zum Einsatz, wenn Erkrankte von Lähmungen, Deformationen, Gelenkschmerzen und Muskelschwund betroffen sind.

Bei geringsten Anzeichen von schweren Verläufen, insbesondere bei durch Polioviren betroffenen Hirnnerven, ist eine intensivmedizinische Beobachtung und Behandlung nötig. Patienten mit Atembeschwerden beziehungsweise Lähmungen der Atemmuskulatur sind gegebenenfalls auf eine künstliche Beatmung angewiesen.

Während heutzutage moderne Beatmungsgeräte zum Einsatz kommen, wurden zu Zeiten der Polio-Epidemien, sogenannte "Eiserne Lungen" verwendet, um Polio Patienten das Atmen zu ermöglichen.

Eiserne Lunge

Die Eiserne Lunge ist ein mit der Kinderlähmung assoziiertes klinisches Beatmungsgerät. Die um 1920 erfundene Beatmungskammer gehört zu einem der ersten Geräte, welches eine künstliche Beatmung ermöglichte.

Während der Behandlung befindet sich der komplette Körper der Patienten in der luftdichten Kammer der Eisernen Lunge. Lediglich der Kopf der Patienten ist außerhalb der Kammer. Die luftdichte Kammer erzeugt einen Unterdruck. Der Umgebungsdruck sorgt dann dafür, dass Luft beziehungsweise Sauerstoff in die Lunge des Patienten gedrückt wird.

Abbildung 4: Untersuchung und Behandlung eines Patienten in einer "eisernen Lunge".

In den meisten Fällen kam die Eiserne Lunge nur in der akuten Phase der Polio Infektion zum Einsatz. Patienten waren temporär an die Eiserne Lunge gebunden, bis sich die Lähmungserscheinungen zurückbildeten. Teilweise waren Patienten mit permanenten Lähmungen der Atemmuskulatur langfristig an die Eiserne Lunge gebunden.

Polio Impfung

Aufgrund von mehreren epidemischen Ausbruchswellen seit Beginn der 90er Jahre, wurde intensiv an der Entwicklung von immunisierenden Impfungen geforscht. Im Laufe der 1950er Jahre wurden dann zwei Impfstoffe gegen Polioviren entwickelt und zur Verfügung gestellt.

Durch die Verabreichung der entsprechenden Polio-Impfstoffe ist eine lebenslange Immunisierung gegen alle Untergruppen des Poliovirus gewährleistet. Die Verfügbarkeit und entsprechende Massenimpfungen sorgten ab 1960 für einen drastischen Rückgang von Polio-Infektionen.

Inaktivierte Polio-Vakzine (IPV)

Bei der Inaktivierten Polio-Vakzine (IPV) handelt es sich um einen von dem amerikanischen Mediziner Jonas Salk entwickelten Totimpfstoff. Der Polio-Impfstoff besteht aus chemisch behandelten Viren von Typ I-III, welche nicht mehr reproduktionsfähig sind.

Der IPV-Impfstoff wird in den Oberarm injiziert und dessen Nebenwirkungen beschränken sich auf Schmerzen bei der Verabreichung und um den Injektionsort. Die IPV-Schutzimpfung gibt einen weniger umfangreichen Schutz als der Orale

Polio-Impfstoff nach Sabin, birgt aber auch weniger Risiken.

Oraler Polio-Impfstoff (OPV)

Der Orale Polio-Impfstoff (OPV) ist ein vom polnischen Mediziner Albert Sabin entwickelter Lebendimpfstoff. Bei dem Impfstoff handelt es sich um abgeschwächte Polioviren von Typ I-III. Die abgeschwächten Virusvarianten sind nicht in der Lage eine Poliomyelitis auszulösen.

Der Impfstoff ist eine Schluckimpfung und wird in den meisten Fällen in Kombination mit einem Zuckerwürfel verabreicht. Der OPV bietet eine umfangreiche Immunisierung gegen alle Poliovirus Typen.

Da es sich um reproduktionsfähige Viren handelt, ist ein sehr geringes Restrisiko vorhanden, dass Patienten durch den Impfstoff an einer Poliomyelitis erkranken. Des weiteren ist eine Verbreitung der verabreichten Viren durch Schmierinfektion möglich. Dies kann zu weiteren Immunisierungen führen und eine Herdenimmunität begünstigen.

Seit dem Jahrhundertwechsel wird in den meisten Industrieländern ausschließlich der IPV-Impfstoff verabreicht, um das Restrisiko durch den OPV-Impfstoff auszuschließen. In Entwicklungs- und Schwellenländern wird der OPV-Impfstoff aufgrund der Wirksamkeit, niedrigen Kosten und einfacher Anwendung noch heute verwendet.

Deutsches Polio Impfschema

Typischerweise wird die Polio Impfung im Säuglingsalter in Kombination mit anderen Standardimpfstoffen verabreicht. Diese Kombinationsimpfung wird in drei Teilimpfungen durchgeführt. Die Säuglinge erhalten jeweils eine Dosis im Alter von 2, 4 und 11 Monaten. Die Impfung gegen die Kinderlähmung ist Bestandteil der Grundimmunisierung.

Das Robert Koch Institut empfiehlt eine Auffrischung der Polioimpfung im Alter von 9 bis 16 Jahren, beziehungsweise eine Nachholimpfung bis zum 18. Lebensjahr. Für Volljährige sind keine weiteren Polio Impfungen vorgesehen, werden jedoch beispielsweise bei Reisen in Risikogebieten in Betracht gezogen.

Polio – Ausbrüche

Kinderlähmung ist seit mehreren Jahrhunderten bekannt. Überlieferungen aus früherer Zeit berichten jedoch meistens von Einzelfällen. Erste epidemische Krankheitsausbrüche fanden zum Ende des 19. Jahrhunderts in Nordamerika und Europa statt.

Polio – Epidemien

In Europa und in Nordamerika waren ab den 90er Jahren wiederkehrende Polio Epidemien alle 5-6 Jahre zu beobachten. Die schwerste Polio Epidemie fand in den nordwestlichen Bundesstaaten der USA im Jahr 1916 statt. Besonders schwer war New York von der Epidemie betroffen. Man beklagte ca. 27 000 Erkrankte und ungefähr

8 000 Todesopfer.

Die größten Epidemien in Europa fanden 1932 in Deutschland mit 3 700 Fällen und in 1934 in Dänemark mit 4 500 Fällen statt. Bei Polio Epidemien wurden nur Fälle mit Lähmungserscheinungen registriert. Davon lässt sich ableiten, dass die tatsächlichen Infektionszahlen der entsprechenden Epidemien um ein vielfaches höher waren.

In Asien und Afrika wurden bis Mitte der 90er Jahre nur vereinzelt Fälle von Kinderlähmung registriert.

Ausrottung der Polioviren

Seit den 1960er Jahren wurde in betroffenen Industrieländen Massenimpfungen durchgeführt. Das führte zu einem drastischen Rückgang der Polio Infektionen in Europa und in Amerika. Seit dem Jahrhundertwechsel zählen Amerika, Europa und die West-Pazifik Region als Poliofrei.

1988 veröffentlicht die Weltgesundheitsorganisation (WHO) ein Programm zur Ausrottung der Polioviren. Die Polioviren Typ II und Typ III wurden durch die WHO als ausgerottet erklärt.

Kinderlähmung Heute

Bis heute werden Polio Fälle in verschiedenen Ländern gemeldet. Bei diesen Infektionen handelt es sich meistenteils um Einzelfälle, welche in unregelmäßigen Abständen auftauchen und regional beschränkt sind.

In vielen Teilen der Welt führten vereinzelte Polio Ausbrüche und Ausbruchswellen zu weitläufigen Impfkampagnen. So konnten Polio Endemien in verschiedenen Ländern erfolgreich eingedämmt und die südostasiatischen Staaten in 2014 und Afrika in 2020 offiziell als Poliofrei erklärt werden.

Aufgrund der weitläufigen Anwendung der Schluckimpfung (OPV) werden immer wieder vereinzelte Polioinfektionen registriert, welche auf den verabreichten Polio-Impfstoff zurückzuführen sind. Mindere Qualität oder falscher Umgang mit dem Impfstoff können entsprechende Infektionen begünstigen. In der folgenden Karte sind betroffene Länder blau markiert.

Abbildung 5: Länder mit Polio-Fällen im Jahr 2022. Auf Impfungen zurückzuführende Fälle (blau), Infektionen des Typs I (rot und grün), importierte Fälle (grün).

Auch im Jahr 2021 wurden noch Fälle von Kinderlähmung registriert, welche durch eine Infektion des Poliovirus Typ I verursacht wurden. Im Jahr 2020 und 2021 waren Afghanistan und Pakistan von einzelnen Fällen der Kinderlähmung betroffen.