- USA: Reassortment zwischen A(H3N2)sw (li.) und A(H1N1) 2009 (re.) - CDC: Doug Jordan, M.A. (2011)
Schweine führen nicht immer ein sauglückliches Leben und fühlen sich nicht immer sauwohl: Wie wir Menschen erkranken Schweine an Grippe-Viren, dann fühlen sich ehemals quietschfidele Schweine sauschlecht und bekommen Fieber. Im Gegensatz zum Menschen haben Schweine so genannte Virus-Rezeptoren in ihren Atemwegen, die eine Doppel-Infektion mit verschiedenen Subtypen des Influenza-Virus begünstigen. Im "Viren-Mischgefäß" Schwein entstehen so durch den Austausch von Erbmaterial via RNA-Gensegment-Lotterie ganz neue und bisher unbekannte Influenza-Viren. Das Robert Koch-Institut (RKI) berichtete am 4. Oktober 2011 im Epidemiologischen Bulletin von Fällen des so genannten Reassortments in Deutschland und den USA.
So ein Sauglück: 9 Neuraminidasen und 16 Hämagglutinine ergeben 144 Virus-Subtypen
Grippe-Viren unterscheidet man zunächst in die drei Grippe- Gattungen Influenza A, B und C. Für die armen grippegeplagten Säue unter uns Menschen, Schweinen und Vögeln, sind besonders die hochinfektiösen Influenza A-Viren von Interesse. Influenza A-Viren unterscheidet man nochmals nach zwei Glyco-Proteinen auf der Virushülle in Subtypen wie H1N1 – nach dem Hämagglutinin (H oder HA: in der Grafik des Autors rosa), und nach der Neuraminidase (N oder NA: in der Grafik türkis). Bisher sind 16 verschieden Hämagglutinine und 9 Neuraminidasen bekannt: Insgesamt 144 Subtypen von Influenza A-Viren sind theoretisch möglich.
So ein Saupech: Hämagglutinine binden gerne an Zellrezeptoren im Mischgefäß Schwein
Atmen Menschen oder Schweine die hochinfektiösen Influenza A-Viren via Tröpfchen-Infektion in die Lunge ein, bindet das Hämagglutinin-Protein an spezifische Virus-Rezeptoren in den Atemwegen – hier helfen Wundermittelchen wie MMS (Natriumchlorit) im Magen wenig weiter. Im Atemtrakt binden die etwa 400 bis 500 Virus-Hämagglutinine bei Schweinen an zwei Sorten zellulärer Glyco-Proteine mit herausgehobenen Oligo-Sacchariden (Zuckern) und Neuraminsäure: Vogelgrippe-Viren binden vornehmlich an Rezeptoren mit N-Acetyl-Neuraminsäure-α-2,3-Galactose (NeuAc-α-2,3-Gal), menschliche Grippe-Viren dagegen an NeuAc-α-2,6-Gal. Bei einer Doppel-Infektion mit humanen Grippe-Viren und Vogelgrippe-Viren kann es dann innerhalb der befallenen Zellen zum Austausch von viralen Erbmaterial kommen – zum Umsortieren von RNA-Gensegmenten.
Reassortment zwischen A(H1N1) 2009, A(H1N1)sw und A(H3N2)sw in Deutschland & USA
Die Virologen des RKI berichten allerdings nicht vom Gensegment-Tausch zwischen dem pandemischen Schweinegrippe-Virus A(H1N1) 2009 und einem Vogelgrippe-Virus, sondern vom Reassortment zwischen dem Pandemie-Virus A(H1N1) 2009 und den Schweine-Influenzaviren A(H1N1)sw und A(H3N2)sw (sw für das englische swine). A(H1N1)sw ist mit etwa 80 Prozent aller Nachweise einer der häufigsten porcinen Schweine-Influenzaviren bei erkrankten Schweinen in den Schweinemast-Betrieben von Nordwest-Deutschland. A(H1N2)sw und A(H3N2)sw findet man in etwa 15 Prozent aller erkrankten Schweine – in weniger als 5 Prozent aller Schweine findet man den menschlichen Pandemie-Virus A(H1N1) 2009. In Deutschland wechselte ein Neuraminidase-Segment zwischen A(H1N1)sw und A(H1N1) 2009. In den amerikanischen Bundesstaaten Indiana und Pennsylvania wechselte dagegen ein M-Protein-Segment zwischen einem A(H3N2)sw-Virus und A(H1N1) 2009 (siehe Grafik der amerikanischen Gesundheitsbehörde CDC: Centers for Disease Control and Prevention).
Durch Zoonosen kann das Mischgefäß Schwein Menschen infizieren
Die Schweine sind wegen ihrer Virus-Rezeptoren in den oberen Atemwegen hervorragende "Mischgefäße" für Grippe-Viren von Menschen, Schweinen und Vögeln: Menschen und Vögel können arme Säue anstecken, in den Schweinen kann ein Reassortment auftreten. Neue Subtypen der Grippe-Viren können durch eine Zoonose wieder den Menschen infizieren. In einigen Landkreisen von Niedersachsen sind Zoonosen im Jahr 2010 und 2011 schon vorgekommen – in den USA erkrankten die Menschen auch an den reassortierten Grippe-Viren. Für die RNA-Gensegment-Lotterie stehen acht virale Gensegmente zur Verfügung. Haben die infizierten Menschen ein Sauglück, handelt es sich um harmlose Grippe-Viren – haben die infizierten Menschen ein Saupech, handelt es sich um hochinfektiöse Grippe-Viren. Deshalb werden in Deutschland Gebiete mit einer hohen Schweinedichte von Ärzten und Tierärzten aufmerksam beobachtet.
Weitere Informationen
Dr. Silke Buda, PD Dr. Walter Haas, Dr. Armin Baillot, Dr. Konrad Beyrer, Dr. Masyar Monazahian, Dr. Matthias Pulz, Dr. Justus Benzler, Prof. Dr. Timm Harder und Dr. Brunhilde Schweiger (2011): Humane Fälle mit Infektion durch Schweineinfluenzaviren. Epidemiologisches Bulletin (Epid. Bull.) Nummer 39 vom 4. Oktober 2011. Sie finden das Epid. Bull. auf der Homepage des Robert Koch-Instituts (RKI).
Elke Starick, Elke Lange, Sasan Fereidouni, Claudia Bunzenthal, Robert Höveler, Annette Kuczka, Elisabeth Grosse Beilage, Hans-Peter Hamann, Irene Klingelhöfer, Dirk Steinhauer, Thomas Vahlenkamp, Martin Beer und Timm Harder (2011): Reassorted pandemic (H1N1) 2009 influenza A virus discovered from pigs in Germany. Journal of General Virology; Volume 92, Issue 5, Seite 1184 bis 1188.
Bild-Informationen: TEM: Abkürzung für Transmissions-Elektronen-Mikroskopie. Schema eines Influenza-A-Virus nach ViralZone: Hämagglutinin (HA, rosa); Neuraminidase (NA, türkis); Nucleo-Protein (NP, orange); Nucleares Export Protein (NEP, grau); Matrix-Protein (hellgrün); M2-Ionen-Kanal (M2-IK, rot). Die photorealistische Szene programmierte der Autor mit POV-Ray (Persistence of Vision). POV-Ray ist ein kostenloser Ray-Tracer – ein 3D-Computergrafik-Programm.
Bitte beachten Sie, dass ein Suite101-Artikel generell fachlichen Rat – zum Beispiel durch einen Arzt oder Apotheker – nicht ersetzen kann!
Dr. Gerald Albach - Schreiben macht Spaß: mit Licht und mit Worten! Damit ich weiß, worüber ich schreibe, habe ich als Diplom-Biologe in der ...
