Vogelgrippe: Was eine Pandemie ausbremsen könnte

Immer wieder springen Erreger vom Tier auf den Menschen. Das ist auch bei der Grippe so, weshalb es die Vogelgrippe und die Schweinegrippe gibt. Werden solche Fälle bekannt, muss die Weltgesundheitsorganisation (WHO) das Risiko bewerten: Entstehen die Infektionen nur durch engen Kontakt mit den Tieren? Oder droht möglicherweise eine Pandemie? Diese Gefahr wäre dann gegeben, wenn die Viren von Mensch zu Mensch übertragen würden.

Sprung vom Tier auf Mensch mit Hindernissen

Forscher vom Max-Delbrück-Centrum für Molekulare Medizin (MDC) in Berlin haben deshalb Vogelgrippeviren vom Typ Influenza A unter die Lupe genommen. Demnach gibt es natürliche Barrieren, die die Viren daran hindern in menschliche Zellen einzudringen und sich dort zu vermehren. Die Viren produzieren dort nämlich nicht genug von ihrem Matrix-Protein M1, das sie brauchen, um ihr vielfach kopiertes Erbgut wieder aus dem Zellkern heraus zu schleusen. Das mache den Sprung vom Tier auf den Menschen unwahrscheinlicher, berichtet das Team um Matthias Selbach im Fachjournal „Nature Communications“.

Zellen mit Vogelgrippeviren infiziert

Selbachs Gruppe hatten in Zusammenarbeit mit Forschern des Robert Koch-Institut (RKI) menschliche Lungenepithelzellen mit einem Vogelgrippe- beziehungsweise einem humanen Grippevirus infiziert. Mittels Massenspektrometer wurden anschließend die Menge aller neu produzierten Proteine gemessen. Dabei fanden die Forscher auf den ersten Blick kaum Unterschiede.

Tiefgreifendere Analysen zeigten jedoch, dass in den Lungenzellen, die mit humanen Influenzaviren infiziert worden waren, deutlich mehr Matrix-Protein M1 hergestellt wurde. Das M1-Protein ist unter anderem dafür zuständig, die vervielfältigte Viren-RNA wieder aus dem Zellkern der infizierten Zellen heraus zu schleusen, um dann mit anderen neu produzierten Virenproteinen zu den Nachkommen der Grippeviren zusammengebaut zu werden.

RNA Abschnitt macht den Unterschied

Fluoreszenzmikroskopische Untersuchungen bestätigten den Verdacht, dass die Viren-RNA der Vogelgrippeviren in menschlichen Zellen quasi im Zellkern gefangen bleibt, weil zu wenig M1-Protein vorhanden ist. Dafür ist offenbar ein kleiner RNA-Abschnitt im Vogelgrippevirus verantwortlich. Wird nun eine menschliche Zelle von Vogelgrippe befallen, sorgt dieses sogenannte cis-regulatorische Element dafür, dass mehr M2- statt M1-Protein hergestellt wird und die Vermehrung wird ausgebremst.

„Wie pathogen ein Vogelgrippevirus ist und ob potenziell eine Pandemie droht, hängt natürlich von vielen Faktoren ab“, sagt Selbach. „Eine Studie in Zellkulturen kann das nicht alles abdecken. Dennoch kann es sinnvoll sein, in Zukunft eine Analyse dieses RNA-Abschnitts in die Risikobewertung von Vogelgrippeviren einzubeziehen.“

Experimente mit der Spanischen Grippe

Die These zum cis-regulatorischen Element konnten die Forscher auch durch Experimente mit den Viren der Spanischen Grippe bestätigen. Das Erbmaterial des Abkömmling des A/H1N1 Influenzavirus konnte in den 1990er Jahren aus Gräbern im Permafrostboden Alaskas isoliert werden und steht heute für die Forschung zur Verfügung. Die Spanische Grippe forderte zwischen 1918 und 1920 bis zu 50 Millionen Todesopfer. Das Ausmaß der Pandemie ist mit dem Ausbruch der Pest Mitte des 14. Jahrhunderts vergleichbar.

Foto: pixabay