Computergestützte Epidemiologie
Mathematische Modellierung
Simulation
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Impfstrategien und kritische Durchimpfung

Schluckimpfung
© Deutsches Hygiene-Museum

Deterministicher Modellierungsansatz

Durch Berechnung der Gleichgewichtszustände eines Systems gewöhnlicher Differentialgleichungen lässt sich abschätzen, welcher Anteil der Population geimpft werden muss, damit eine endemische Übertragung oder eine erfolgreiche Neuienschleppung unmöglich wird.

  • Kritische Durchimpfung bei Schluckimpfung (OPV)
    Beim Lebendimpfstoff (Schluckimpfung, OPV) muss berücksichtigt werden, dass die Impfviren zwar nicht mehr pathogen aber noch infektionsfähig sind, so dass sich Kontaktpersonen infizieren und so einen Immunschutz erwerben können. Bei Verwendung von OPV müssen also die Poliowildviren mit den Impfviren konkurrieren. Entsprechend ist die für eine Elimination notwendige Durchimpfung mit OPV weit geringer als dies bei einer nicht-infektiösen Imfpung der Fall wäre.

  • Kritische Durchimpfung bei Injektionsimpfung (IPV)
    Der durch Injektion verabreichte Impfstoff (IPV) besteht dagegen aus "abgetöteten", nicht infektionsfähigen, Viruspartikeln. Da bei IPV ein erheblich geringeres Risiko von Impfkomplikationen für den Impfling und seine Kontaktpersonen besteht, ist man vor einigen Jahren in Deutschland zu dieser Impfung übergegangen. IPV schützt zwar gegen Erkrankung, aber Geimpfte können noch infiziert werden und die Infektion weitergeben. Deshalb muss auch ein größerer Teil der Bevölkerung geimpft werden als das bei einem Impfstoff der Fall wäre, der eine völlige Immunität erzeugt. Wenn die Übertragung durch schlechte hygienische Verhältnisse und hohe Bevölkerungsdichten begünstigt ist, kann eine Situation eintreten, bei der selbst bei 100%iger Durchimpfung mit IPV eine Elimination der Wildvirusübertragung mit IPV nicht mehr erreicht werden kann.
Fight polio
Quelle: <a href="http://165.158.1.110/english/DPImag/Number4/dpi4article2.htm">PAOH</a>

Stoschastischer Modellierungsansatz

  • Das Phänomen der lokalen Extinktion
    Infolge stochastische Effekte kommt die Infektionsübertragung in kleinen Populationen auch ohne Impfung oft zum Erliegen. Eine dauerhafte Übertragung erfordert eine kritische Größe (siehe kritische Populationsgröße). Je mehr Kinder in der Bevökerung geimpft werden, desto schneller und wahrscheinlicher erlischt die Übertragung.

  • Impftage
    Vor einigen Jahren wurden - vor allem in tropischen Ländern - sogenannte nationale OPV-Impftage eingeführt, an denen die Kinder ein oder zwei mal im Jahr die Möglichkeit einer OPV-Impfung erhalten. Simulationsstudien zeigen, dass bereits eine jährliche Durchimpfung von 20-25% der Kinder genügen kann, um in wenigen Jahren einen wildvirusfreien Zustand zu erzeugen