Was wir von anderen Pockenviren über Affenpocken lernen können

Seit der Ausrottung der Pocken im Jahr 1980 gibt es wachsende Bedenken, dass wir nicht auf die nächste Pockenvirus-Pandemie vorbereitet sind. Es ist wichtig, sich daran zu erinnern, dass Pocken im Laufe der Menschheitsgeschichte Millionen von Menschen getötet haben.

Das Variola-Virus, das die Pocken verursachte, war nicht nur tödlich, sondern auch hoch ansteckend. Das Einatmen von Tröpfchen einer infizierten Person war der Hauptübertragungsweg von Affenpocken, obwohl sich das Virus auch durch direkten Kontakt mit kontaminierten Gegenständen oder Oberflächen verbreiten konnte. Die Symptome begannen normalerweise mit grippeähnlichen Symptomen wie Muskelschmerzen, Kopfschmerzen und Fieber. Als sich die Infektion ausbreitete, war häufig der Verdauungstrakt betroffen, was Übelkeit, Erbrechen und starke Rückenschmerzen verursachte.

Wie bei anderen Virusinfektionen dauerten die meisten dieser Symptome zwei bis vier Tage. Etwa am zwanzigsten Tag der Infektion traten sichtbare Läsionen auf der Haut auf. Der Ausschlag trat zuerst auf den Schleimhäuten von Rachen, Mund und Zunge auf. Wenn vergrößerte Läsionen aufplatzten, setzten sie große Mengen des Virus frei, die zunehmend andere Hautzellen infizierten. Je nachdem, mit welchem ​​Stamm des Pockenvirus man sich infiziert hatte, lag die Sterblichkeitsrate zwischen 1 % und 75 %.

Jetzt sehen wir ein Wiederaufleben von Pockenvirusinfektionen beim Menschen. Da wir nicht mehr gegen Pocken impfen, ist ein Großteil der Weltbevölkerung nicht gegen die herausragende Bedrohung durch andere Orthopoxviren wie Kaninchenpocken, Hirschpocken und nicht zu vergessen Affenpocken geschützt. Während Pocken nur Menschen infizierten, sind viele dieser Pockenviren zoonotischer Natur. Ein Fall von Affenpocken zum Beispiel wurde erstmals 1970 in der heutigen Demokratischen Republik Kongo entdeckt. Erste Studien berichteten, dass die Übertragung des Affenpockenvirus von Tier zu Mensch selten und sporadisch war. Da Menschen jedoch zunehmend mit Regenwäldern und Dschungeln in Kontakt gekommen sind, sind menschliche Affenpocken in mehreren zentral- und westafrikanischen Regionen endemisch geworden.

Wie groß ist die Bedrohung durch Affenpocken? Auch wenn derzeit kein Grund zur Beunruhigung besteht, wird dies nicht immer der Fall sein. Es gibt bereits mehr als 1.000 bestätigte Fälle von Affenpocken beim Menschen in fast 30 Ländern, in denen normalerweise keine Ausbrüche auftreten, darunter die Vereinigten Staaten, das Vereinigte Königreich und Kanada.

Unter Verwendung einer Strategie namens „Ringimpfung“ haben mehrere Länder damit begonnen, Personen, die jemandem mit Affenpocken ausgesetzt waren, Pockenimpfstoffe zu verabreichen. Obwohl bekannt ist, dass Pockenimpfstoffe gegen verschiedene Pockenviren wirksam sind, wissen wir nicht genau, wie wirksam sie gegen Affenpocken sind. In diesem Stadium bleibt dies jedoch eines der mächtigsten Instrumente, die wir haben, um die Fallzahlen niedrig zu halten.

Der jüngste Anstieg menschlicher Infektionen wurde mit zwei vorherrschenden Stämmen des Affenpockenvirus in Verbindung gebracht, von denen einer in Westafrika und der andere im Kongobecken heimisch ist. Diese Ausbrüche, insbesondere der westafrikanische Stamm, haben weniger schwere Infektionen hervorgebracht als frühere Varianten. Bisher wurden in den Vereinigten Staaten oder Europa keine Todesfälle im Zusammenhang mit Affenpocken gemeldet, aber dies könnte sich wahrscheinlich ändern, wenn das Virus gefährdetere Bevölkerungsgruppen wie immungeschwächte Personen oder kleine Kinder erreicht.

Wir sollten uns daran erinnern, dass Pockenviren nicht stabil sind; sie entwickeln sich mit ihrer Umgebung. Ich habe zuvor über die geschrieben Koevolution des Myxoma-Kaninchenpockenvirus und europäischer Kaninchen einem südamerikanischen Virusstamm ausgesetzt. Während die natürliche Selektion Kaninchen bevorzugte, die einer Infektion widerstehen konnten, entwickelte sich dieses Virus zunehmend, um das Immunsystem seiner Wirte zu unterdrücken. Angesichts der Geschwindigkeit, mit der sich Kaninchen vermehren, verändert dieses Wirtsvirus-„Wettrüsten“ weiterhin das Genom des Myxomavirus.

Im Laufe der Zeit haben Genomanalysen neuerer Stämme nicht nur mehrere Mutationen des ursprünglichen südamerikanischen Myxoma-Virusstamms identifiziert, sondern auch das Hinzufügen völlig neuer Gensequenzen. Diese Sequenzen haben die Expression neuer Wirtsbereichsfaktoren ermöglicht, von denen bekannt ist, dass sie die virale Infektion und Replikation verstärken.

Bei verschiedenen Pockenviren ist die Rolle der Faktoren des Wirtsspektrums komplex und nicht gut verstanden. Es wurde vermutet, dass die Expression spezifischer Faktoren des Wirtsbereichs es Viren ermöglichen kann, andere Arten zu überqueren und zu infizieren. Forscher vermuten, dass dies im Herbst 2018 geschah, als plötzlich Hunderte von Iberischen Hasen an Kaninchenpocken starben. Das in diesen Hasen nachgewiesene Myxom-ähnliche Virus hatte im Vergleich zu einem südamerikanischen Kaninchenpockenstamm etwa 2.800 neue Basenpaare hinzugewonnen.

Wie gewinnt ein Pockenvirus so viele neue genetische Informationen? Diese neuen Gene wurden wahrscheinlich durch einen Prozess namens DNA-Rekombination erworben. DNA-Rekombination tritt auf, wenn zwei eng verwandte Viren gleichzeitig dieselbe Zelle infizieren. Während der Replikation können diese Viren genetische Informationen austauschen und so einen neuen Hybridvirus erzeugen. Es ist unklar, mit welchem ​​anderen Pockenvirus das Myxoma-Kaninchenpockenvirus interagierte, um die Mutation zu verursachen, die zur Infektion und dem anschließenden Tod der iberischen Hasen führte.

Bei einem Virus fördert die Rekombination sein Überleben, indem neue genetische Merkmale geschaffen werden. Es ist jedoch nicht abzusehen, welche Folgen zukünftige hybride Pockenviren für die Gesundheit von Mensch und Tier haben könnten.

Wir müssen uns auf die Möglichkeit vorbereiten, dass ein zoonotisches Pockenvirus zu einem hochinfektiösen menschlichen Krankheitserreger werden könnte. Unsere ohnehin anfälligen Gesundheitssysteme können es sich nicht leisten, von einer weiteren globalen Pandemie erfasst zu werden, auf die wir nicht vorbereitet sind.

Erstens müssen wir in die Erforschung von Pockenimpfungen investieren und diese ausbauen. Die Pocken mögen verschwunden sein, aber andere Pockenviren bedrohen weiterhin die menschliche Gesundheit. Bevor die Zahl der Fälle zu hoch wird, müssen wir eine neue Generation von Impfstoffen entwickeln, die speziell auf neu auftretende Affenpockenstämme abzielen, und sie nicht nur in Ländern mit neuen Ausbrüchen, sondern auch in Regionen mit endemischen Infektionen weit verbreiten.

Zweitens müssen wir antivirale Behandlungen entwickeln, die Infektionen früh und zuverlässig bekämpfen. Wie wir durch die Covid-19-Pandemie gelernt haben, reicht es nicht aus, Infektionen von vornherein zu verhindern; Wir müssen auch das Fortschreiten schwerer Infektionen stoppen, die Krankenhäuser überfordern und gefährdete Bevölkerungsgruppen töten könnten.

Wir müssen Lehren aus der Vergangenheit von Pandemien ziehen und der Vorbereitung auf Pandemien und Epidemien Priorität einräumen, sonst werden wir weiterhin unter ständigen Störungen unseres Lebens und unnötigen Todesfällen leiden.

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