lang=de|mini|hochkant=1.5|Ausbreitung ansteckender Krankheiten in Bevölkerungen mit unterschiedlicher Impfquote mini|Video zur Herdenimmunität i. S. v. Herdenschutz (zdf, 2020, Dauer: 2 Minuten)

HerdenschutzWolfgang Kiehl: Hrsg.: Robert Koch-Institut, Berlin 2015, ISBN 978-3-89606-258-1, S. 51, Stichwort Herdenschutz., auch Herdeneffekt genannt, bezeichnet in der Epidemiologie im engeren Sinn den Effekt, dass ein bestimmter Anteil von Individuen innerhalb einer Population, die – zum Beispiel infolge einer durchgemachten Infektion oder durch Impfung – immun sind, auch nichtimmunen Individuen einen relativen Schutz vor einer ansteckenden Krankheit bietet. Der Anteil der Individuen mit Immunität in einer bestimmten Population (der „Herde“) wird auch als Herdenimmunität (seltener auch Bevölkerungsimmunität) bezeichnet. Der Herdenschutz ist demnach das Ergebnis einer hohen Herdenimmunität in der Population. Neben der Herdenimmunität wird der Herdenschutz auch durch den Infektionsdruck der entsprechenden Infektion bestimmt. Teilweise werden die Begriffe Herdenimmunität, Herdeneffekt und Herdenschutz auch synonym verwendet.

Definition Herdenschutz bezeichnet im engeren Sinn den Effekt, dass ein bestimmter Anteil immuner Individuen innerhalb einer Population (entstanden durch Impfung oder durchgemachte Infektionen) auch nichtimmunen Individuen einen relativen Schutz vor einer ansteckenden Krankheit bietet.Wolfgang Kiehl: Hrsg.: Robert Koch-Institut, Berlin 2015, ISBN 978-3-89606-258-1, S. 51, Stichwort Herdenschutz. Mit steigendem Anteil der Immunisierten (Individuen mit Immunität) in der Bevölkerung sinkt die Infektionswahrscheinlichkeit, weil Infektionsketten unterbrochen werden. Dieser Anteil der Immunisierten in einer bestimmten Population (der „Herde“) wird auch als Herdenimmunität bezeichnet.John T. Jacob, Samuel Reuben: Herd immunity and herd effect: new insights and definitions. In: Eur J Epidemiol., 2000, 16(7), S. 601–606, doi:10.1023/a:1007626510002, Die Herdenimmunität beschreibt daher eine Verteilung von Immunität (pattern of immunity), die eine Population vor neuen Infektionen schützt.Paul E.M. Fine, K. Eames, D. L. Heymann: “Herd immunity”: a rough guide. In: Clinical Infectious Diseases. Band 52, Nummer 7, April 2011, S. 911–916, doi:10.1093/cid/cir007, PMID 21427399.

Der Herdenschutz ist demnach das Ergebnis einer hohen Herdenimmunität in der Population. Neben der Herdenimmunität wird der Herdenschutz auch durch den Infektionsdruck der entsprechenden Infektion bestimmt. Teilweise werden die Begriffe Herdenimmunität, Herdeneffekt und Herdenschutz auch synonym verwendet.

Ein Verständnis der immunologischen Phänomene bei umfassender Durchimpfung von Populationen hilft, das Design von Impfkampagnen zu verbessern, sodass übertragbare Infektionskrankheiten nicht nur theoretisch, sondern auch in der Realität besser kontrolliert, begrenzt oder ausgerottet werden können. Nachstehend wird der Definition von Herdenimmunität als „Anteil der Individuen mit Immunität“ und Herdeneffekt bzw. Herdenschutz als indirektem Schutz gefolgt.

Bezeichnungsproblematik Kritiker weisen darauf hin, dass die Bezeichnung Herdenimmunität von verschiedenen Autoren verwendet wurde, um unterschiedliche Konzepte zu beschreiben. Herdenimmunität sei zum einen als der „Anteil der Individuen mit Immunität in einer Bevölkerung“ und zum anderen als „Effekt, dass ein gewisser Anteil immuner Individuen innerhalb einer Population auch nichtimmunen Individuen einen relativen Schutz bietet“ definiert worden. Die Verwendung des Ausdrucks in der zweiten Bedeutung sei laut Kritikern irreführend: Zwar sei der Begriff Immunität früher für einen allgemeinen Schutzzustand verwendet worden, beschreibe heute aber einen Zustand, in dem das Immunsystem des Körpers spezifisch auf definierte Immunogene reagiert hat. Somit sei Immunität ein Attribut des Individuums und nicht einer Gruppe. Aus diesem Grund solle die Bezeichnung Herdenimmunität für „den Anteil der Individuen mit Immunität in einer Bevölkerung“ verwendet werden und die Bezeichnung Herdeneffekt oder Herdenschutz für den „Effekt, dass ein gewisser Anteil immuner Individuen innerhalb einer Population auch nichtimmunen Individuen einen relativen Schutz bietet“.

Nach dieser Definition führt eine gewisse Herdenimmunität in der Bevölkerung somit durch Unterbrechen der Infektkette zu Herdenschutz. Auch das Robert Koch-Institut spricht an einigen Stellen von Herdenschutz statt Herdenimmunität.Wolfgang Kiehl: Hrsg.: Robert Koch-Institut, Berlin 2015, ISBN 978-3-89606-258-1, S. 51, Stichwort Herdenschutz. Da das Wort Herde teilweise negativ konnotiert ist, wird zunehmend auch die Bezeichnung GemeinschaftsschutzC. Betsch, Jan Oude-Aost, Nicola Kuhrt: Fakten-Check Impfen. Gräfe und Unzer, München 2021, ISBN 978-3-8338-7772-8, S. 14. (Paul E.M. Fine u. a.: Community Protection. In: Stanley A. Plotkin u. a.: Vaccines. 7. Ausgabe. 2017, ISBN 978-0-323-35761-6.) statt Herdenschutz verwendet.

Einflussgrößen Das Phänomen des Herdenschutzes ist komplex. Die einfache („krude“) Schwellen-Theorie, also das Basis-Modell zur Wechselwirkung von Transmission und Immunitätsschwelle, ist „naiv“, denn sie basiert auf etlichen Annahmen, die in der Realität nicht gegeben sind, und auf Faktoren, die bisher nicht ausreichend verstanden oder quantifizierbar oder noch unbekannt sind.J.P. Fox: Herd Immunity and Measles. In: Rev Infect Dis., 1983 May-Jun, 5(3), S. 463–466, PMID 6879000E.M. Paul: Fine: Herd Immunity – History, Theory, Practice. In: Epidemiol Rev., 29. Juli 1993, 15, S. 265–302, PMID 8174658, doi:10.1093/oxfordjournals.epirev.a036121

Zu den Größen mit Einfluss auf die tatsächlich erzielte Wirksamkeit (efficiency) von Impfungen gehören: Immunität der Mutter mit ihrer Auswirkung auf die Leih-Immunität von Neugeborenen und die Immunogenität der Impfungen von Neugeborenen Alter vor allem bei der ersten Impfung Alter mit Auswirkung auf Art und Häufigkeit des Kontakts zu Keimträgern Jahreszeit mit Auswirkung auf Art und Häufigkeit des Kontakts zu Keimträgern und Vermehrungsfähigkeit von Keimen Dauer der Infektiosität Dauer und Ausmaß der Immunität anatomischer Ort der Immunität (zum Beispiel humoral oder zellulär, mukosal oder systemisch, oral oder enteral) Wirkung der Immunität (zum Beispiel gegen Symptome, Aufnahme und/oder Vermehrung der Erreger, Weitergabe der Erreger, Toxine) Homogenität der Population oder von Teilpopulationen hinsichtlich der Art und Häufigkeit des Kontakts (abgeschottet oder durchlässig) und der Infektweitergabe zwischen Infizierten und nicht Immunisierten Homogenität der Population oder von Teilpopulationen hinsichtlich der Einstellung zu und regelkonformen Durchführung von Impfungen, im ungünstigen Fall kollektives Impfversagen in Teilpopulationen (beispielsweise durch hygienische Verhältnisse, Ernährungszustand, ethnisch-genetische Unterschiede) Verteilung der Impfstoffe (zufällig oder gezielt, homogen oder inhomogen) individuell beeinträchtigte Immunkompetenz (beispielsweise durch Immundefekte oder Impfversagen)

Der zur Berücksichtigung dieser Einflussgrößen in das mathematische Modell eingeführte Effizienzfaktor E beruht seinerseits auf Annahmen dazu, wie sich vorgenannte Einflussgrößen im Einzelnen und in gegenseitiger Wechselwirkung quantitativ auswirken.

In der Regel führt Faktor E zu einer Erhöhung der in der Realität notwendigen Durchimpfungsrate im Vergleich zu den idealisierten Annahmen des mathematischen Modells. Sofern allerdings Teilpopulationen bekannt sind, die ein besonders hohes Infektrisiko haben, kann deren gezielte Durchimpfung die insgesamt nötige Impfquote (overall vaccine coverage) absenken, also zu einer durchschnittlich höheren tatsächlichen Wirksamkeit der Impfkampagne führen.

Eigenschaften Der Herdeneffekt wirkt ähnlich wie eine Brandschneise bei einem Feuer, indem die Infektionskette eines Krankheitserregers dank der Immunität unterbrochen oder mindestens verlangsamt wird. In der Folge kann sich die Krankheit nicht mehr epidemisch ausbreiten, insofern die Krankheitserreger nur zwischen Menschen übertragen werden (Anthroponose). Oberhalb eines bestimmten Schwellenwerts der Immunität in einer Bevölkerung verringert sich die Weitergabe des Erregers immer mehr, schließlich reißt die Infektkette ab, es kommt in dieser Population nicht mehr zu Infektionen. Dieser Schwellenwert ist im Wesentlichen abhängig von der Basisreproduktionszahl des jeweiligen Krankheitserregers. Selbst wenn der Krankheitserreger Rückzugsräume in anderen Populationen hat, kann er nicht mehr von diesen aus Populationen mit ausreichender Herdenimmunität infizieren.

+ Für den Herdeneffekt nötiger Mindestanteil Immunisierter bei einer Auswahl von durch Impfung verhinderbaren Krankheiten(mathematisches Modell für ideale Bedingungen) Krankheit Übertragungsweg R0 Mindestanteil Immunisierter Masern Tröpfcheninfektion 12–18 83–94 % Mumps Tröpfcheninfektion 4–7 75–86 % Polio fäkal-orale Infektion 5–7 80–86 % Röteln Tröpfcheninfektion 5–7 80–86 % Pocken Tröpfcheninfektion 6–7 83–86 % Die Basisreproduktionszahl R0 gibt an, wie viele weitere Personen eine infizierte Person durchschnittlich ansteckt, falls die sie umgebende Population oder Teilpopulation weder durch Impfung noch durch frühere Infektion geschützt ist.

Basis-Modell Ausgehend von der Basisreproduktionszahl ist die unter idealen Umständen für einen Herdeneffekt mindestens erforderliche Impfabdeckung gegeben durch:Gregg N. Milligan, Alan D. T. Barrett: Vaccinology. Wiley, 2015, ISBN 978-0-470-65616-7, S. 313.

und in Prozentangaben:

.

Der Wert wird auch als Herdenimmunitätsschwelle (, kurz HIT) bezeichnet.

Die in der Tabelle aufgeführte Herdenimmunitätsschwelle (HIT) ist nicht identisch mit der mindestens notwendigen Durchimpfungsrate:

Effizienzfaktor E Abweichend vom Basis-Modell hängt das tatsächlich erreichbare Ausmaß von Herdenimmunität und Herdeneffekt von vorgenannten Einflussgrößen ab. Daher sind in der Realität meist höhere Durchimpfungsraten für einen Herdeneffekt als unter idealen Bedingungen erforderlich. Um dies zu berücksichtigen, wird die Gleichung um die Größe E, den Faktor der Wirksamkeit ( für Effizienz), erweitert:

Somit ist die mindestens notwendige Durchimpfungsrate meist höher als die in der Tabelle aufgeführte mindestens notwendige Herdenimmunität (HIT). Sowohl eine Zunahme in der Durchimpfungsrate als auch eine Zunahme in der Wirksamkeit der Impfung erleichtern das Erreichen eines Herdeneffekts. Der günstige Fall, dass die im Durchschnitt (für eine Gesamtpopulation) nötige mindestens notwendige Durchimpfungsrate kleiner ist als die in der Tabelle (für die Gesamtpopulation) aufgeführte mindestens notwendige Herdenimmunität, tritt selten ein, beispielsweise bei gezielter Impfung von Teilpopulationen mit besonders hohem Risiko der Infektion und/oder Transmission. Herdenschutz ist kein statisches Phänomen. So sind beispielsweise bei Impfungen mit Abnahme (engl. „waning“) der Immunität im Lauf der Zeit Auffrischungsimpfungen erforderlich, um einen Herdeneffekt aufrechtzuerhalten.A. McGirr, D. N. Fisman: Duration of pertussis immunity after DTaP immunization: a meta-analysis. In: Pediatrics. Band 135, Nummer 2, Februar 2015, S. 331–343, doi:10.1542/peds.2014-1729, PMID 25560446.

Natürlicher Herdenschutz