Vergleich postpartaler Antikörperlevel im Nabelschnurblut bei Pertussis-Impfung in der Schwangerschaft

Abstract

Bordetella pertussis ist ein hochinfektiöses, gramnegatives Bakterium, das die Infektionskrankheit Keuchhusten verursacht. Trotz umfassender Impfprogrammen treten in Deutschland jährlich viele Keuchhustenfälle auf. Besonders gefährdet sind dabei Säuglinge durch schwere und komplikationsreiche Verläufe. Seit 2020 empfiehlt die Ständige Impfkommission die Impfung aller Schwangeren im dritten Trimenon. Der dadurch entstehende Nestschutz wird durch transplazentare Übertragung von Immunglobulin G ab der 17. Schwangerschaftswoche aufgebaut. Eine Antibiotikatherapie und eine antenatale Kortikosteroidtherapie können die Impfreaktion abschwächen. Ziel der Studie ist es, den Einfluss dieser Therapien auf die Wirksamkeit der Pertussis-Impfung und den Nestschutz zu untersuchen und potenzielle Korrelationen zwischen maternalen und kindlichen Antikörperleveln sowie weiteren Einflussfaktoren zu identifizieren.

Insgesamt wurden im Rahmen einer prospektiven monozentrischen Querschnittsstudie die Antikörperlevel im Blut von 50 Schwangeren und 55 Kindern nach Tdap-Auffrischimpfung während der Schwangerschaft untersucht. Postpartal wurden venöse Blutproben aus der Nabelschnur und einer Armvene der Mutter gewonnen. Die Proben wurden mittels Chemilumineszenz-Immunoassay auf Immunglobulin G Titer gegen den Virulenzfaktor Pertussis Toxin analysiert. Im Rahmen unserer Analyse wurde ein signifikanter Zusammenhang zwischen maternalen und kindlichen Antikörperleveln (p < 2,2 × 10–16) mit einem prozentuale plazentare Antikörpertransfer von 48,5% bis 404,2% festgestellt. Bei mütterlichen Antikörperspiegeln von über 100 IU/ml wurden die höchsten Antikörperwerte im Nabelschnurblut gemessen. Die Proben mit einer antenatalen Kortikosteroidtherapie zeigten einen signifikant höheren Mittelwert der maternalen Antikörper (p = 0,028) von 61,12 IU/ml und der kindlichen (p = 9,974 x 10-16) von 73,97 IU/ml , während ohne diese Therapie ein niedrigerer Mittelwert von 34,79 IU/ml und 49,82 IU/ml gemessen wurde. Ebenso war die Antibiotikatherapie mit erhöhten maternalen (55,79 IU/ml gegenüber 34,97 IU/ml; p = 0,027) und kindlichen (73,97 IU/ml gegenüber 49,82 IU/ml; p = 9,974 × 10–16) Antikörperspiegeln assoziiert. Eine hohe Rate an Doppeltherapien mit Antibiotika und Kortison erschwerte die eindeutige Zuordnung des Einflusses. Die Impfung erfolgte im Mittel in der 30. Schwangerschaftswoche, wobei ein Abstand von 45 bis 90 Tagen zwischen Impfung und Entbindung signifikant zu den höchsten kindlichen Antikörperspiegeln führte (p < 2,2 × 10–16). Zusätzlich beeinflussten auch das maternale Alter signifikant die Antikörperlevel von Mutter (p = 0,002) und Kind (p = 7,76 x 10-16), sowie maternales Übergewicht (p = 0,032) die des Kindes.

Zusammenfassend konnten wir einen signifikanten Einfluss von Antibiotikatherapie, antenataler Steroidtherapie, Impfzeitpunkt und Abstand zwischen Impfung und Geburt auf die Antikörperspiegel nachweisen. Zudem wirken sich maternales Alter und Übergewicht negativ auf die Antikörperwerte im Nabelschnurblut aus. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass diese Faktoren während der Schwangerschaft bedacht und individuell optimiert werden sollen, um den bestmöglichen Nestschutz zu gewährleisten.

Bordetella pertussis is a highly infectious, Gram-negative bacterium that causes whooping cough. Despite extensive vaccination programs, many cases of whooping cough occur in Germany every year. Infants are particularly at risk due to severe and complicated disease courses. Since 2020, the Standing Committee on Vaccination has recommended that all pregnant women be vaccinated during the third trimester to protect their newborns. Maternal passive immunity is established through transplacental transfer of immunoglobulin G from the 17th week of pregnancy onwards. However, antibiotic treatments and antenatal corticosteroid therapies may impair the immune response to vaccination. The aim of this study was to explore how these therapies affect the effectiveness of pertussis vaccination and the resulting passive immunity. We also sought to identify potential correlations between maternal and infant antibody levels, as well as other influencing factors.

In a prospective, single-center, cross-sectional study, we measured antibody levels in the blood of 50 women and 55 infants following Tdap booster vaccination during pregnancy. Postpartum, venous blood samples were taken from the umbilical cord and the mother. The samples were analyzed and antibody titers against the pertussis toxin were quantified using a chemiluminescence immunoassay. Our analysis revealed a significant correlation between maternal and infant antibody levels (p < 2.2 × 10–16) with a placental antibody transfer of 48.5% to 404.2%. The highest antibody concentrations in the umbilical cord blood were measured when maternal antibody levels exceeded 100 IU/ml. The samples with antenatal corticosteroid therapy showed a significantly higher mean level of maternal (61.12 IU/ml versus 34.79 IU/ml; p = 0.028) and fetal antibodies (73.97 IU/ml versus 49.82 IU/ml; p = 9.974 x 10-16) than without this therapy. Similarly, antibiotic therapy was also associated with elevated maternal (55.79 IU/ml versus 34.97 IU/ml; p = 0.027) and fetal (73.97 IU/ml versus 49.82 IU/ml; p = 9.974 × 10–16) antibody levels. Due to the high proportion of cases involving combined antibiotic and corticosteroid treatment, it was challenging to clearly isolate the effects of each therapy. On average, the vaccination was given in the 30th week of pregnancy. An interval of 45 to 90 days between vaccination and delivery was linked to significantly higher infant antibody levels (p < 2.2 × 10–16). Additionally, maternal age had a significant impact on antibody levels in both mothers (p = 0.002) and newborns (p = 7.76 x 10-16), while maternal obesity affected only the antibodies of the umbilical cord blood (p = 0.032). In summary, our findings highlight that antibiotic therapy, antenatal corticosteroid treatment, timing of vaccination, and the interval between vaccination and birth all significantly influence antibody levels. Moreover, maternal age and obesity appear to negatively affect the transfer of antibodies to the infant. These results suggest that such factors should be carefully considered and managed during pregnancy to maximize neonatal protection against pertussis.