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Vogelgrippe: Bereits mehrere Mutationen nachgewiesen

Seit den ersten humanen Erkrankungsfällen an der Vogelgrippe H5N1 in der Türkei gibt es molekulargenetische Hinweise, dass sich der Erreger wandelt. Inzwischen konnten bereits Mutationen an 3 Aminosäurepositionen identifiziert werden. Eine der Konsequenzen dieser genetischen Rekombinationen könnte eine verbesserte Affinität zum Menschen sein. Bisher handelt es sich bei Influenza H5N1 vorrangig um ein ornithophiles Virus. Zumindest 2 dieser jetzt beobachteten Aminosäureaustausche spricht für eine Adaptation an den Menschen.

Influenza A-Viren zeichnen sich durch ihre stetige genetische Variabilität aus. Von Bedeutung ist die Möglichkeit der Kombination der Hämagglutinin- und Neuraminidasesubtypen. Dies hatte bereits in der Vergangenheit zu Pandemien geführt.

Veränderungen der Antigenstruktur der Influenza-A-Viren betreffen vor allem das Hämagglutinin und die Neuraminidase. Die zugrunde liegenden molekulargenetischen Ursachen werden als Antigen-Shift und Antigen-Drift bezeichnet. Beim Antigen-Shift kommt es zum Reassortment von Gensegmenten. Möglich ist dies z. B. bei einer Doppelinfektion einer Zelle mit zwei verschiedenen Influenzaviren, wodurch es während der Virusvermehrung zu einer falschen Kombination der Gensegmente kommt.

Auch bei einer Doppelinfektion mit einem humanen und einem aviären Influenzavirus kann es zum Antigen-Shift kommen. Man nimmt an, dass die "Asiatische Grippe" (H2N2) in Folge eines Reassortments des Hämagglutinins entstanden ist. Hinweise, dass es in der Türkei zum Antigen-Shift gekommen ist, liegen nicht vor.

Die meisten Unterschiede und zugleich häufigsten Veränderungen innerhalb eines Subtyps entstehen durch Punktmutationen an den für das Hämagglutinin und Neuraminidase kodierenden Genen. Dies wird als Antigen-Drift bezeichnet. Die Ursache für die relative Häufigkeit von Punktmutationen liegt in den fehlenden Reparaturmechanismen der viralen RNA-Polymerasen. Solche Virusmutanten sind dann von medizinischer Relevanz, wenn sie auf eine nicht-immune Population treffen. Besteht aufgrund einer antigenetischen Verwandtschaft jedoch eine Kreuzimmunität durch vorangegangene Infektionen oder Impfungen mit einem ähnlichen Typ, sind diese neuen Mutanten für die Bevölkerung ohne Bedeutung.

Der Ausbruch von Vogelgrippe und das Auftreten humaner Infektionen in der Türkei überrascht durch die auffälligen familiären Häufungen ("Cluster"), wobei die meisten Fälle eher nur mit leichten Symptomen einhergegangen sind. Auch ist die Schnelle der Ausbreitung frappierend.

Ursachen für das unterschiedliche Verbreitungsmuster könnten die Aminosäureaustausche sein. So wurde an der Position 223 des Hämagglutinin-Rezeptorproteins eine Substitution entdeckt, die es dem Virus ermöglicht leichter an die Wirtszelle anzudocken. Auch an der Position 153 des Hämagglutinins wurde eine Mutation identifiziert, deren Bedeutung noch unklar ist.

Des weiteren zeigte sich bei den beiden verstorbenen Kindern in der Türkei eine Substitution von Glutaminsäure zu Lysin an der Position 627 der viralen RNA-Polymerase. Bemerkenswert ist, dass diese Mutation auch bei einem Todesfall an Vogelgrippe in den Niederlanden im Jahr 2003 sowie bei einigen Verstorbenen in Vietnam und Thailand nachgewiesen wurde. Nicht unerheblich ist, dass diese jetzige Mutation an der Polymerase eine der 10 genetischen Veränderungen ist, die den Erreger der Spanischen Grippe 1918/19 charakterisiert hatte.

Man muss also davon ausgehen, dass die Mutation der viralen RNA-Polymerase einen wichtigen Baustein auf dem Weg zur Adaptation des Erregers an den Menschen darstellt. Im Unterschied zu den bisherigen Isolaten aus Südostasien waren beide Mutationen (Hämagglutinin, Polymerase) gleichzeitig in der Türkei aufgetreten. Die Mutation an der Polymerase bewirkt zudem eine erhöhte Stabilität des Erregers in nasalen Sekreten und damit möglicherweise eine bessere Übertragbarkeit von Mensch zu Mensch (Prof. Dr. med. Tino F. Schwarz, Gelbfieber-Impfstelle, Facharzt für Labormedizin, Medizinische Mikrobiologie und Infektionsepidemiologie, Würzburg).
medizin.de

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