Forscher sind der Virusgrippe zwei Schritte voraus

Forscher können recht genau vorhersagen, welches Grippevirus sich in der nächsten Saison durchsetzen wird. Sie haben dafür ein neues Modell entwickelt, das evolutionsbiologische Zusammenhänge abbildet.

Bislang ist die aktuelle Grippesaison glimpflich verlaufen, es gab nicht allzuviele Grippefälle in diesem Winter. Entwarnung will das Robert-Koch-Institut (RKI) in Berlin aber nicht geben. Zwar seien in dieser Saison deutlich weniger Influenzaerkrankungen als in der vorangegangenen Saison aufgetreten, meldet die beim RKI angesiedelte Arbeitsgemeinschaft Influenza. Das könne sich aber noch ändern. So wie in 2012/2013, als die Grippewelle erst Mitte Februar richtig in Gang kam. Anders scheint die Lage in Österreich. Medien berichten, dass die Grippewelle gerade durch Wien rollt.

Wie stark eine Grippewelle wird, hängt insbesondere mit der Art der Influenza-Viren zusammen. Von denen gibt es insgesamt drei Typen: A, B und C. Brisant sind Grippeviren vom Typ A. Sie zirkulieren ursprünglich in Tieren, insbesondere in Wassergeflügel und anderen Vogelarten. Darüber hinaus werden auch Säuger wie Schweine, Katzen und Nerze befallen. Um in verschiedenartigen Wirtsorganismen überleben zu können, müssen sich die Erreger fortwährend verändern.

Vermehrungsfähige Grippeviren

So hat sich eine besonders vermehrungsfähige, formenreiche Familie von Grippeviren entwickelt. Und die steht ständig auf dem Sprung in einen neuen Wirt. Das ist dann manchmal auch der Mensch. Kommt es zu einem solchen Ereignis, hat das überrumpelte Immunsystem keine Chance. Influenza-Viren vom Typ A sind deshalb häufige Auslöser weltweiter Grippeepidemien, sogenannter Pandemien. Auf bestimmte Formen davon geht auch die „Schweinegrippe“ von 2009 zurück. Ebenso die als „Honkong-Grippe“ bekannte Pandemie von 1968 und die „Spanische Grippe“ von 1908. Letztere gilt mit weltweit mindestens 25 Millionen Todesopfern als die bislang verheerendste Grippe-Pandemie.

Gegen plötzlich auftauchende, neue Virusvarianten sind herkömmliche Impfstoffe wirkungslos. Und auch bei der Bekämpfung saisonal zirkulierender Varianten der Grippeviren können Impfstoffe manchmal daneben liegen, denn ihre Entwicklung ist ein Wettlauf mit der Zeit. So hatte beispielsweise der Grippe-Impfstoff für die Saison 2012/2013 insgesamt nur eine „moderate“ Wirkung in Deutschland, stellt das RKI fest.

Das Kreuz mit den Grippeimpfstoffen ist, dass sie jedes Jahr neu für die kommende Saison angepasst werden müssen. Mit Hilfe des Impfstoffes, der meist auf drei, manchmal auch auf den vier am häufigsten zirkulierenden Virusstämmen basiert, kann das menschliche Immunsystem innerhalb von ein bis zwei Wochen Antikörper produzieren. Diese bilden gewissermaßen den molekularen Steckbrief des Gegners. Damit erkennt das Immunsystem beim Kontakt den echten Erreger und kann umgehend Abwehrreaktionen auslösen. Der Mensch bleibt so vor dem Ausbruch der Virusgrippe geschützt oder diese verläuft zumindest deutlich abgeschwächt.

Sichere Prognosen sind notwendig

Das funktioniert freilich nur, wenn der Impfstoff tatsächlich das Erregerprofil widerspiegelt. Deshalb melden speziell ausgestattete Labore aus fast allen Ländern der Erde jedes Jahr die aktuell zirkulierenden Virustypen an die Weltgesundheitsorganisation WHO, die dann ihre Empfehlungen ausspricht.

Erst nach diesen Vorgaben machen sich die Arzneimittelhersteller an die Produktion des neuen Grippeimpfstoffes, der sich aus den für jede Erdhalbkugel am häufigsten zu erwartenden Virustypen und –stämmen zusammensetzt.

Wie praktisch wäre es da, wenn es sich einfach vorhersagen ließe, welche neue Virusvariante sich in der bevorstehenden Saison durchsetzen wird? So könnten Impfstoffe nicht nur präziser, sondern auch rechtzeitig an neuartige Erreger angepasst werden, noch bevor diese eine gefährliche Grippewelle auslösen.

Ein solches, schon recht treffsicheres Prognosemodell haben der Physiker Michael Lässig von der Universität Köln und die Biologin Marta Luksza von der Columbia Universität in New York nun im Fachblatt „Nature“ vorgestellt. Damit lässt sich vorhersagen, welche Virenstämme die optimale Kombination aus Innovation und Erhaltung haben, um sich weltweit durchzusetzen.

Viren müssen perfekt an den Wirt angepasst sein

Für ihr Modell wählten die Forscher das beim Menschen am häufigsten vorkommende Influenzavirus vom Typ A/H3N2 aus. Es kommt mit zahlreichen, verschiedenartigen Abkömmlingen oder Stämmen vor und ist Hauptverursacher der saisonalen Grippe, die jedes Jahr im Winterhalbjahr mehr oder weniger stark auftritt. Wie stark, das hängt davon ab, wie erfolgreich die Viren sich im menschlichen Organismus vermehren können.

Und genau daran setzt das Modell an. „Es basiert auf dem Darwinschen Evolutionsprinzip, wo nach nur die Fittesten, also diejenigen Viren, mit der höchsten Gesamtzahl an Nachkommen, überleben“, erklärt Michael Lässig. Für Grippeviren, die im Wettbewerb mit dem menschlichen Immunsystem stehen, bedeutet das: Sie müssen ständig ihre Eigenschaften verändern. „Würden sie das nicht tun, bekämen Menschen einmal im Leben die Grippe und wären für den Rest des Lebens immun“, erläutert Lässig. Das hieße, jeder Grippestamm könnte jeden Menschen nur einmal infizieren. Und das bringt die Viren unter Druck. „Damit das menschliche Immunsystem sie nicht mehr erkennt, müssen sie ständig ihre Eigenschaften verändern. Dann bekommt der Mensch wieder eine Grippe“, sagt der Forscher.

Allerdings dürfen die Veränderungen in den molekularen Eigenschaften nicht in zu großen Sprüngen vor sich gehen. Das wäre für das Virus riskant, weil dadurch wichtige Funktionen gestört werden oder ganz ausfallen könnten. Um der Erkennung durch das menschliche Immunsystem zu entgehen, bleibt nur ein Kompromiss: viele kleine Veränderungsschritte um ein Optimum herum.

Gene und Mathematik liefern Schlüssel

„Für die Viren kommt es somit darauf an die Veränderungen so auszubalancieren, dass alle wichtigen Funktionen für die eigene Vermehrung erhalten bleiben. Erfolgreiche Mutanten sind immer auch ein Stück weit konservativ“, sagt Lässig. Ein solches Verhalten lässt sich mittels bestimmter mathematischer Methoden gut beschreiben. Die beiden Forscher haben es in ein Modell gegossen. „Anhand von Genomdaten können wir vorhersagen, welches Virus eine höhere Fitness hat als andere“, sagt Lässig.

Bei den betrachteten Eigenschaften konzentriert sich das Modell auf zwei molekulare Schlüsselfaktoren. Einer davon ist das Hämagglutinin (H), ein Eiweißmolekül mit dessen Hilfe sich Grippeviren Zutritt zu menschlichen Schleimhautzellen verschaffen um diese für ihre Zwecke umzuprogrammieren. Wie kleine Stacheln ragt das Hämagglutinin-Molekül aus der Virushülle. Damit docken die Erreger an spezielle Rezeptoren der Zellen an.

Die Bindestelle funktioniert nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip. Unter dem Diktat der fremden Erbsubstanz produziert jede Zelle hunderte Nachkommen von Grippeviren, die wiederum weitere menschliche Zellen befallen können. Für erneute Infektionen müssen die Viren jedoch erst einmal aus der Zelle heraus gelangen. Dafür benötigen sie einen weiteren molekularen Schlüssel: die virale Neuraminidase (N) öffnet die Tore der Zellmembran.

Die von den beiden Forschern entwickelte Methode ermöglicht nicht nur eine Vorhersage, welche der verschiedenen Formen des H3N2-Grippevirus sich weltweit von Jahr zu Jahr durchsetzen wird. Die Leistungsfähigkeit des Vorhersagemodells mit Treffsicherheiten zwischen 76 und 93 Prozent, haben Rückrechnungen und mehrjährige Vergleiche mit den tatsächlich aufgetretenen Virusstämmen unter Beweis gestellt.

Das Instrument könnte auch eine effizientere, systematische Auswahl von Impfstämmen ermöglichen. Ob das letztlich auch zu verbesserten Impfstoffen führt, müssen jedoch erst weitere, umfangreiche Tests mit weltweiten Influenza-Daten zeigen, betonen die Forscher.

Fieber-Virus auf dem Weg zu uns

Der tropische Regenwald ist voller bislang wenig erforschter Krankheiten. Eine davon breitet sich derzeit auf dem Erdball aus wie kaum eine andere: Chikungunya-Fieber. Bislang kam die Virusinfektion ausschließlich in Afrika, Asien, auf dem indischen Subkontinent und auf einigen Inseln im Indischen Ozean und im Pazifik vor. Doch seit Ende vergangenen Jahres müssen Mediziner ihre Verbreitungskarten neu zeichnen.

Im Dezember 2013 wurden auf verschiedenen Karibikinseln, unter anderem auf Martinique, Guadeloupe, den Jungferninseln, Dominica, St. Martin und Saint-Barthélemy von Infektionen berichtet – die ersten bekannten Übertragungen in der Neuen Welt. Mittlerweile geht die Zahl der Infizierten in der Karibik in die Tausende. Übertragen wird das Fieber unter anderem von der winzigen Stechmücke Aedes albopictus. Die Asiatische Tigermücke ist nur fünf Millimeter groß, sticht aber so aggressiv wie kaum eine andere. Selbst dicke Kleidung hindert sie nicht daran, bei ihren Opfern Blut zu saugen – und ihnen das Virus zu injizieren. „Bei Chikungunya- Fieber handelt es um eine fieberhafte Erkrankung, für die starke Muskel- und Gelenkschmerzen charakteristisch sind“, sagt Susanne Glasmacher, Biologin und Sprecherin des Robert Koch-Instituts in Berlin.

„Nach einer Inkubationszeit von drei bis sieben Tagen kommt es zu schnell ansteigendem, hohem Fieber.“ Die Schmerzen in den Muskeln und Gelenken sind so stark, dass sich der Patient oft kaum noch aufrecht halten kann. Weitere Symptome sind Lymphknotenschwellungen, Hautrötungen, Kopfschmerzen, Schleimhautblutungen in Nase oder Mund sowie Magen- und Darmbeschwerden. Erstmals wurde das Chikungunya-Virus 1953 in Tansania nachgewiesen. Seinen Namen verdankt das Fieber dem Bantu-Volk der Makonde, in dessen Sprache Chikungunya so viel bedeutet wie „gebeugter Mann“. Im Kongo nennen es die Einheimischen „buka-buka“, kaputt-kaputt. Von Tansania breitete sich das Virus in den vergangenen Jahrzehnten schubweise auf weite Teile Afrikas, Südostasiens und die Inseln im Indischen Ozean aus.

Neue Vogelgrippe – „Eine Pandemie könnte sich entwickeln“

„Beunruhigend“ findet der Marburger Influenza-Forscher Hans-Dieter Klenk, wie sich das H7N9-Virus in den ersten Wochen in China ausgebreitet hat. Eine neue Veröffentlichung aus China gibt Spekulationen neue Nahrung.

Die chinesische Gesundheitsbehörde ist endgültig alarmiert: Im Januar hat man schon annähernd 130 Infektionen mit dem Vogelgrippevirus H7N9 registriert, fast genau so viel wie im gesamten Frühjahr 2013, darunter sind fast zwei Dutzend Todesopfer und im  Osten und Süden Chinas breiten sich die Viren in den Geflügelbeständen bis an die Grenzen aus. Und nun noch auch dieses Statement: „Unsere Ergebnisse legen den Schluss nahe, dass sich eine Pandemie ausbreiten könnte“.

Das Zitat stammt aus der jüngsten Veröffentlichung, die das nationale „Center for Disease Control and Prevention“ in Peking vor wenigen Stunden auf der Publikationsplattform „Eurosurveillance“ herausgegeben hat. Was dort erscheint, hat höchste Priorität für Infektiologen weltweit. Inhalt des Artikels sind die genetischen Analysen von Proben aus elf Provinzen und Städten des Landes. Das Ergebnis gibt den Virusforschern zu denken – insbesondere, was die genetischen Varianten aus den Provinzen Zhejiang, Guangdong und Jiangsu betrifft. Offenbar ist es seit dem März 2013  zu Neukombinationen gekommen, sogenannten Reassortanten“, die – so die chinesischen Wissenschaftler – „die Viren anpassungsfähiger und pathogener“ macht. Mit anderen Worten: Die Viren sind gefährlicher für den Menschen geworden.

Die Weltgesundheitsorganisation (WHO), die in ihrem aktuellen Dossier vom heutigen Freitag über drei acht weitere klinische Einweisungen berichtet (drei Patienten im kritischen Zustand) behält trotzdem die Warnstufe bei: „Die Risikolage hat sich nicht verändert.“ Das spiegelt vor allem die Infektiosität zwischen Menschen wieder: „Bisher ist eine leichtere Übertragung von Mensch zu Mensch nicht zu erkennen“, so die WHO. Die Übertragung geschieht immer noch fast ausschließlich durch Kontakt mit infiziertem – aber selten selbst erkrankten – Geflügel.

Verschleppte Erreger

Das ist jetzt zum ersten Mal auch auf einer Geflügelfarm in Malaysia beobachtet worden. Mit den Vögeln wird das Virus offenbar immer effizienter verschleppt. Auch durch Reisen von Infizierten  beobachtet man immer wieder Verschleppungen der Erreger, wie bei dem jüngsten Fall eines 65jährigen Mannes, der sich offenbar durch ein Schlachthühnchen in Kaiping in Guangdong angesteckt und die Viren dann nach Hong-Kong verschleppt hat, wo er wenige Tage später mit hohem Fieber in die Klinik eingewiesen wurde. Dass der Mann allerdings Familienangehörige angesteckt haben könnte, wird derzeit ausgeschlossen.

Die Übertragung zwischen Menschen wird auch durch die neuen chinesischen Analysen der Viren nicht konkret in Frage gestellt. Den Forschern bereitet aber Kopfzerbrechen, dass sich inzwischen offenbar sechs Gene aus dem Influenzavirus-Stamm H9N2 insbesondere in den in Zhejiang verbreiteten Viren eingekreuzt haben. Diese Varianten sind inzwischen auch in der Region Shanghai, in Guangdong und Hong-Kong aufgetaucht. „Es ist dringend erforderlich, die Überwachung dieser Virusvarianten nun zu verstärken“, schreiben die Wissenschaftler.

Vorsicht mit Pandemiewarnungen

Das glaubt auch der Marburger Virologe, Hans-Dieter Klenk, einer der weltweit besten Kenner der H7N9-Genetik. „Die Gefahr einer Pandemie durch neue H7N9-Rekombinanten halte ich für klar größer als durch die jüngst aufgetauchten Influenza-Stämme H10N8 oder H6N1.“ Solche neuen Funde seien vor allem darauf zurück zu führen, dass die chinesische Infrastruktur zur Analyse der Viren immer besser ausgebaut würde. Klenk ist auch nach dem Bericht über neue H7N9-Mutationen vorsichtig: „Gene von H9N2 hat man in den letzten Jahren schon mehrfach entdeckt, in H7N9, aber auch in H10N8. Deshalb wäre ich vorsichtig mit Pandemiewarnungen“, sagt Klenk.

Das Problem allerdings ist, dass er und seine Kollegen nicht genau definieren können, mit welchen Mutationen genau sich ein Virus sich genetisch zu einem pandemiefähigen Erreger entwickelt. “Dazu brauchen wir epidemiologische Daten. Wenn wir Cluster, also Häufungen, finden, kann schnell eine gefährliche Situation entstehen.“  Reichen die neuen Zahlen mit vermehrten Ansteckungen in den ersten Wochen des Jahres vor allem in der östlichen Provinz Zhejiang? Klenk: „Die Häufung ist schon beunruhigend.“  Solange allerdings fast nur sporadische Infektionen nach Geflügelkontakt auftreten und die Mensch-zu-Mensch-Übertragung so extrem selten ist wie in den zurückliegenden Monaten, fehlen ihm Hinweise auf eine akute Gefahr.

Anonyme SMS

Ich wollte euch mal eine Variante zeigen indem Ihr Anonyme SMS und Anonyme Emails versenden könnt.

Auf der Seite www.secureemail.org könnt Ihr Emails und SMS anonym versenden. Ich nutze diese Service bereits seit Jahren für Emails. Der Service ist nicht kostenlos und geht ab 50,00 Euro im Jahr los. Der Vorteil ist aber enorm, es wird bei Emails keine IP an den Empfänger weitergeleitet und bei den SMS könnt Ihr eigene Rufnummern als Absender angeben. Das beste ist wenn die Rufnummer beim Empfänger gespeichert ist dann wird auch gleich der Kontakt angezeigt.

Angenommen ihr kennt zwei Personen und wollte diese Pesonen ärgern. Dann schickt ihr eine SMS an Person A mit dem Absender von Person B 🙂

Somit könnt ihr einige Personen echt auf die Palme bringen und das beste ist es wird niemals jemand erfahren wer die SMS wirklich versendet hat 🙂 ausser Ihr gebt eurer Geheimnis an jemanden weiter, der nicht dicht hält.

H7N9 – Schon 25 Vogelgrippe-Tote in China

Droht eine neue Vogelgrippe-Welle? Die Zahl der Infektionen und Toten in China steigt von Tag zu Tag. Am Dienstag wurden erneut zwei Todesfälle gemeldet. Damit starben seit Jahresanfang bereits 25 Menschen am H7N9-Virus. Mehr als 110 Menschen wurden infiziert.

Experten sehen das Virus bereits „außer Kontrolle“! Und das, obwohl eine Übertragung von Mensch zu Mensch als unwahrscheinlich gilt. Dennoch wächst die Angst vor einer Verbreitung: In diesen Tagen startet die große Rückreisewelle zum Ende des chinesischen Neujahrsfestes.
Weitere Mutation entdeckt

Als potenziell noch gefährlicher stufen Wissenschaftler einen neuen Vogelgrippe-Virus ein. H10N8 könne sich möglicherweise leichter unter Menschen ausbreiten, warnen chinesische Experten im Fachblatt „Lancet“. Eine Frau starb bereits an H10N8. Das pandemische Potenzial des Erregers dürfe nicht unterschätzt werden.

Viele Vogelgrippeviren können Symptome beim Menschen auslösen. Als besonders gefährlich haben sich H5N1 und H7N9 erwiesen. Die Krankheit war erstmals 1997 in Hongkong nachgewiesen worden. Seit 2003 sind weltweit rund etwa 650 Vogelgrippe-Infektionen registriert worden. In insgesamt 15 Ländern starben mehr als 380 Menschen daran. H7N9 tauchte erstmals im März 2013 auf.