Der Bug

  • Was ist das?
  • Wo kommt sie vor?
  • Wie wird sie übertragen?
  • Welche Krankheiten verursacht sie?
  • Wer/was ist durch eine Infektion gefährdet?

Influenzaviren gehören zur Familie der ORTHOMYXOVIRIDAE (vom griechischen ortho-standard, myxo-mucus), was sich auf ihre Fähigkeit bezieht, die Atemwege zu infizieren. Das menschliche Influenzavirus wurde erstmals 1933 von einer Gruppe von Forschern in London, England, mit Hilfe der Elektronenmikroskopie beschrieben.

Die Influenzaviren werden anhand der Identifizierung von komplementfixierenden Antikörpern gegen die Nukleoproteine und das Matrixprotein in die Typen A, B und C eingeteilt. Typ A ist der häufigste Stamm des Influenzavirus. Er hat ein extrem breites Wirtsspektrum. Neben dem Menschen infiziert er auch viele Tiere, darunter Robben, Schweine und Vögel. Die Influenza-Typen B und C infizieren nur den Menschen.


Bild entnommen aus Viruses: From Structure to Biology – The Influenza Virus Hemagglutinin


Picture taken from Influenza

Die Grippeviren sind umhüllte Minusstrang-RNA-Viren. Im Gegensatz zu den meisten Viren ist die Form der Influenzaviren sehr variabel; ihre Oberfläche ist jedoch durchgängig mit Proteinspikes bedeckt. 8 RNA-Segmente kodieren für 10 Proteine. Zwei der Proteine, Hämagglutinin und Neuraminidase, bilden die Oberflächenspikes. Diese Proteine sind antigen, und Antikörper gegen sie schützen den Menschen vor Influenza. Hämagglutinin (H) ist das Protein, mit dem sich das Virus an seine Wirtszelle anheftet. Gegenwärtig gibt es 15 immunologisch und genetisch unterschiedliche Hämagglutinin-Subtypen. Neuraminidase (N) ist ein Enzym, das bei der Freisetzung von Virionen aus ihrer Wirtszelle eine Rolle spielt und die Ausbreitung der Infektion fördert. Neun Neuraminidase-Subtypen sind identifiziert worden. Nur drei Hämagglutinin- und zwei Neuraminidase-Subtypen werden häufig mit menschlichen Infektionen in Verbindung gebracht.

Die H- und N-Proteine des Influenzavirus unterliegen ständigen Mutationen in der RNA, was zu einer antigenen Variation dieser Proteine und damit zur Entwicklung neuer Stämme führt. Wissenschaftler nennen diese Veränderung der Virusstämme „antigene Drift“. Die Drift ist ein fortlaufender Prozess und stellt eine Möglichkeit dar, wie das Virus dem natürlichen Immunsystem des Körpers entgeht. Die Immunität gegen einen Stamm des Influenzavirus verleiht nur eine Teilimmunität gegen einen neuen Stamm, der eine Antigendrift durchlaufen hat. So können Influenzaviren weiterhin Menschen infizieren und jährliche Krankheitsepidemien auslösen. Aus diesem Grund ist eine jährliche Grippeimpfung gegen neue Stämme des Influenzavirus notwendig.


DIE STRUKTUR DES INFLUENZA-VIRUS
Bild entnommen aus A Short Introduction to Influenza

Im Gegensatz zur Antigen-Drift ist der „Antigen-Shift“ durch größere Veränderungen der Oberflächenantigene gekennzeichnet. Antigenshift tritt nur bei Influenza-A-Viren auf und wird mit schweren Erkrankungen und weltweiten Pandemien in Verbindung gebracht. Antigenshift entsteht durch die genetische Rekombination von Virusstämmen aus zwei verschiedenen Spezies und wird durch die Segmentierung des RNA-Genoms begünstigt. Die Rekombination bzw. der Antigenshift führt zur Entstehung eines Virusstamms mit völlig neuen Hämagglutinin- und Neuraminidase-Proteinen. Da sich das neue Virus antigenetisch völlig von anderen menschlichen Influenzaviren unterscheidet, besteht beim Menschen keine Immunität mehr. Damit sind die Voraussetzungen für eine weltweite Ausbreitung der Krankheit gegeben.

Influenzaviren werden nach ihrem Typ (d. h. Influenza A, B oder C), dem Ort, an dem das Virus zuerst identifiziert wurde, der Labornummer und dem Jahr der Entnahme benannt. Das Influenza-A-Virus wird auch nach dem Typ der H- und N-Proteine, die es trägt, und dem Tier, von dem es isoliert wurde (wenn es nicht vom Menschen stammt), benannt. Zum Beispiel ist Influenza A/Sydney/5/97/(H3N2) ein menschliches Influenza-A-Virus, das 1997 in Sydney, Australien, isoliert wurde und Hämagglutinin vom Typ 3 und Neuraminidase vom Typ 2 besitzt.

Wo wird es gefunden?

Influenza-B- und -C-Viren kommen hauptsächlich beim Menschen vor. Obwohl diese Typen auch bei Schweinen isoliert wurden, ist nicht klar, ob Schweine ein natürlicher Wirt sind oder ob es sich bei den Isolaten um einzelne Fälle einer Virusübertragung vom Menschen handelt. Im Gegensatz dazu wurden die Influenza-A-Viren von einer Vielzahl wild lebender und in Gefangenschaft gehaltener warmblütiger Tiere (Vögel und Säugetiere) isoliert. Eine chronische Infektion oder Viruslatenz (ein Trägerzustand) wurde bei keinem Menschen oder Tier festgestellt. Wild lebende Wasservögel stellen ein Reservoir für Influenza A dar. Influenza kann das ganze Jahr über aus Entenpopulationen isoliert werden. Wildenten und andere Wasservögel zeigen keine klinischen Symptome. Die Influenza infiziert in erster Linie das Darmgewebe dieser Wasservögel und geht mit einer fäkalen Ausscheidung des Virus über 2-4 Wochen einher. Junge Enten, die noch keine schützende Immunität gegen Influenza aufgebaut haben, werden bevorzugt infiziert. Da jedes Jahr neue Generationen von immunologisch naiven Vögeln aufgezogen werden, zirkuliert das Virus weiterhin in der Population.

In gemäßigten und subarktischen Regionen zirkuliert das Influenzavirus jeden Winter in menschlichen Populationen sowie in Schweinen und Pferden. In tropischen und subtropischen Regionen zirkuliert das Influenzavirus das ganze Jahr hindurch. Im Gegensatz zu Wasservögeln, bei denen das Darmgewebe infiziert wird, infizieren Influenzaviren beim Menschen sowie bei Schweinen und Pferden die Epithelzellen des Respirationstraktes, was zu akuten Atemwegs- oder Lungenerkrankungen führt.

Ausbrüche der Influenza treten bei Geflügel, Meeressäugern und Rindern zu unvorhersehbaren Zeiten auf. Das Virus wird bei diesen Tieren nicht aufrechterhalten, und Epidemien/Ausbrüche sind aufgrund der hohen Sterblichkeitsrate in der Regel selbstlimitierend.

Mäuse und Kaninchen sind von Natur aus nicht mit dem Influenzavirus infiziert, stellen aber ein nützliches Versuchsmodell für Untersuchungen zur Influenzavirusinfektion dar. Frettchen sind ebenfalls sehr nützlich für Studien zur Influenza, da sie spezifische Influenza-Antikörper produzieren. Embryonierte Hühnereier sind die wichtigste Quelle für die Produktion von Influenzaviren für Impfstoffe und Forschungszwecke.

Wie wird es übertragen?

Das Influenzavirus wird sehr effizient durch Speicheltröpfchen von Mensch zu Mensch übertragen, die sich durch die Luft bewegen, normalerweise durch Husten, Niesen oder sogar Sprechen. Diese Art der Übertragung ist besonders effektiv in engen oder geschlossenen Räumen wie Schulen oder Pflegeheimen, wie sie für Kanadier in den Wintermonaten typisch sind. 20 bis 50 % der Bevölkerung einer Gemeinde können von einem Ausbruch betroffen sein, der in der Regel nach etwa 3 Wochen seinen Höhepunkt erreicht und innerhalb eines weiteren Monats abklingt. Kinder im Schulalter sind eine wichtige Verbreitungsquelle für Epidemien in der Gemeinde und die wichtigste Eintrittspforte für das Virus in die Haushalte.

Das Virus repliziert sich innerhalb von 4-6 Stunden in den Epithelzellspalten des Respirationstraktes. Die kurze Inkubationszeit von 1-4 Tagen macht die Influenza zu einem bevorzugten Kandidaten für großflächige Infektionsausbrüche. Die infizierte Person bleibt nach dem Auftreten von Symptomen 2-5 Tage lang infektiös. Das Influenzavirus wird nur selten außerhalb der Atemwege gefunden. Die Isolierung von Personen mit Grippesymptomen ist kein völlig wirksames Mittel zur Krankheitsbekämpfung, da die Grippe auch von Personen übertragen werden kann, die noch keine Symptome zeigen.

Welche Krankheiten verursacht sie?

Influenzaviren verursachen Influenza oder „Grippe“. Die Influenza ist eine hochansteckende, fieberhafte, akute Infektion von Nase, Rachen, Bronchialbaum und Lunge. Sie verursacht eine erhebliche Morbidität und Mortalität, auch in Zeiten zwischen Pandemien. Ein Großteil der Morbidität und Mortalität im Zusammenhang mit einer Influenza-Infektion ist nicht auf die Krankheit selbst zurückzuführen, sondern auf kardiopulmonale und respiratorische Komplikationen der Infektion. Die Influenza betrifft jedes Jahr Millionen von Menschen aller Altersgruppen und tritt hauptsächlich im Spätherbst, Winter oder frühen Frühjahr auf.

Wer/was ist ansteckungsgefährdet?

Jeder kann sich mit Influenza infizieren. Das höchste Risiko, an einer schweren Erkrankung oder Komplikationen der Influenza zu erkranken, haben jedoch die folgenden Personen:

  • Erwachsene und Kinder mit chronischen Herz- oder Lungenerkrankungen (einschließlich bronchopulmonaler Dysplasie, zystischer Fibrose und Asthma), die so schwerwiegend sind, dass sie eine regelmäßige ärztliche Überwachung oder Krankenhausbehandlung erfordern. Chronische Herz- und Lungenerkrankungen sind bei weitem die wichtigsten Risikofaktoren für grippebedingte Todesfälle.
  • Menschen jeden Alters, die in Pflegeheimen und anderen Einrichtungen für chronisch Kranke leben. Diese Bewohner haben häufig eine oder mehrere der in der ersten Gruppe genannten Erkrankungen. Darüber hinaus kann das institutionelle Umfeld die Ausbreitung der Krankheit begünstigen.
  • Menschen >65 Jahre. Das Risiko einer schweren Erkrankung und eines grippebedingten Todes ist bei gesunden Menschen dieser Altersgruppe mäßig erhöht, aber nicht so groß wie bei Menschen mit chronischen Grunderkrankungen.
  • Erwachsene und Kinder mit chronischen Erkrankungen, wie Diabetes mellitus und anderen Stoffwechselerkrankungen, Krebs, Immunschwäche, Immunsuppression, Nierenerkrankungen, Anämie und Hämoglobinopathie.
  • Kinder und Jugendliche (Alter 6 Monate bis 18 Jahre) mit Erkrankungen, die über einen längeren Zeitraum mit Aspirin behandelt werden. Diese Therapie kann das Risiko eines Reye-Syndroms nach einer Grippe erhöhen.
  • Personen, die mit dem Humanen Immundefizienz-Virus (HIV) infiziert sind. Es liegen nur begrenzte Informationen über die Häufigkeit und den Schweregrad von Grippeerkrankungen bei HIV-Infizierten vor, aber Berichte deuten darauf hin, dass bei einigen die Symptome länger anhalten und das Risiko von Komplikationen erhöht sein kann.
  • Personen mit hohem Risiko für Influenza-Komplikationen, die eine Auslandsreise zu Zielen antreten, an denen das Virus wahrscheinlich zirkuliert. In den Tropen zum Beispiel kann die Influenza das ganze Jahr über auftreten, auf der Südhalbkugel liegt die Hauptaktivität von April bis September und auf der Nordhalbkugel von November bis März.

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