Studie zeigt, dass Kühe menschliche Gripperezeptoren besitzen, was das Risiko der Übertragung der Vogelgrippe bei milchlieferndem Vieh erhöht.
"Ihre Milch war merklich dicker und hatte eine andere Farbe, aber das konnte nicht auf die üblichen Verdächtigen wie Bakterien oder Gewebeschäden zurückgeführt werden.
Mehrere Besitzer von Milchviehbetrieben meldeten sich. Einer sagte, er glaube, dass sein Betrieb von demselben mysteriösen Virus befallen sei, und die Hälfte seiner Haustiere sei gestorben, was darauf hindeutete, dass sich die Seuche nicht nur auf Rinder beschränkt hatte.
Da es keine bekannte Ursache für die Ansteckung gab, schickte Petersen Proben von kranken und verstorbenen Tieren an das staatliche Veterinärlabor der Texas A&M und an Experten der Iowa State University.
Was sie entdeckten - eine Fülle von H5N1-Influenzaviren - löste in der Milchwirtschaft weit verbreiteten Alarm aus und veranlasste die Gesundheitsbehörden in der ganzen Welt, die Situation wachsam zu beobachten. Auch die Dringlichkeit der wissenschaftlichen Forschung wurde dadurch erhöht. Eine der ersten Fragen, die es zu beantworten galt, war, wie das Virus die Kühe überhaupt infizieren konnte.
Forscher in den USA und Dänemark nahmen sich dieser Aufgabe an. Ihre vorläufige Studie ergab, dass Kühe die gleichen Rezeptoren für Grippeviren haben wie Menschen und Vögel. Dies gibt Anlass zu der Sorge, dass Kühe als Zwischenwirte dienen könnten, die dem Virus helfen, sich anzupassen, um sich effektiver zwischen Menschen zu verbreiten. Obwohl dieses Szenario ungewöhnlich ist, warnen Experten, dass es zu einer weiteren Pandemie führen könnte.
Jahrelang war die hochpathogene Vogelgrippe H5N1 hauptsächlich auf die Vogelpopulation beschränkt. In jüngster Zeit infiziert es jedoch immer mehr Säugetiere, was darauf hindeutet, dass sich das Virus weiterentwickelt und sich immer mehr zu einem menschlichen Krankheitserreger entwickelt.
Vogelgrippeviren haben die kommerziellen Geflügelbetriebe in den USA verwüstet. Daher wurden Schweine auf Anzeichen einer Infektion hin untersucht. Kühe hingegen wurden nicht als potenzielle Wirte betrachtet.
Seit Ende März wurde H5N1 in 42 infizierten Herden in neun US-Bundesstaaten nachgewiesen, berichtet das US-Landwirtschaftsministerium. Nur eine Person hat sich nach Kontakt mit infizierten Kühen mit H5N1 infiziert. Die US-Zentren für Seuchenkontrolle und -prävention halten das Risiko für die öffentliche Gesundheit derzeit für gering und arbeiten mit mehreren Bundesstaaten zusammen, um Personen zu überwachen, die möglicherweise mit Tieren in Kontakt gekommen sind.
"Dieser Befund bei Rindern ist ganz anders", sagte Dr. Lars Larsen, Professor für klinische Mikrobiologie in der Tiermedizin an der Universität Kopenhagen in Dänemark. Normalerweise infizieren Grippeviren die Lunge von Säugetieren. Bei Katzen können sie auch das Gehirn befallen. "Hier sehen wir große Mengen des Virus in den Milchdrüsen und in der Milch", so Larsen.
Larsen und seine Kollegen fanden heraus, dass die Konzentration von H5N1-Viren in der Milch infizierter Kühe tausendmal höher ist als die, die normalerweise bei infizierten Vögeln beobachtet wird. Sie berechneten, dass selbst wenn die Milch einer einzigen infizierten Kuh mit 1.000 Tonnen Milch vermischt würde, Experten in Labortests immer noch Spuren des Virus nachweisen könnten.
Tests der US-amerikanischen Lebensmittel- und Arzneimittelbehörde ergaben, dass etwa ein Fünftel der in Lebensmittelgeschäften gekauften Milchproben inerte Fragmente des H5N1-Genmaterials enthielt. Dies gab Anlass zu Besorgnis darüber, wie weit das Virus bereits verbreitet war. Spätere Tests bestätigten jedoch, dass die pasteurisierten Milchproben keine Gefahr für die menschliche Gesundheit darstellten.
Der Ausbruch des Virus hat bei vielen ein ungutes Gefühl hinterlassen. Nach Angaben des Wirtschaftsforschungsdienstes des USDA sind Milch und Milchprodukte die viertwichtigste landwirtschaftliche Ware in den USA, was die Einnahmen angeht. Der Verkauf von Rindern und Kälbern ist der zweitwichtigste Wirtschaftszweig.
Wie Viren in Zellen eindringen
Viren brauchen einen Weg, um in gesunde Zellen einzudringen. Das Virus, das COVID-19 verursacht, nutzt einen Rezeptor, der als ACE2 bekannt ist. Grippeviren gelangen über ein Zuckermolekül, die Sialinsäure, in die Zellen, die aus der Oberfläche herausragen.
Verschiedene Tiere haben einzigartige Sialinsäure-Rezeptoren. Vögel haben Sialinsäure-Rezeptoren in einer bestimmten Form, die sich von denen in den oberen Atemwegen des Menschen unterscheiden.
Wenn Sie Ihren Zeigefinger in einem 90-Grad-Winkel kreuzen, entspricht dies der Form des Sialinsäurerezeptors eines Vogels. Wenn Sie Ihren Zeigefinger am Knöchel biegen und eine gebogene Form erzeugen, entspricht dies der Form des Sialinsäurerezeptors des Menschen. Grippeviren neigen dazu, die eine Form der anderen vorzuziehen, so Dr. Andy Pekosz, Molekularmikrobiologe und Immunologe an der Johns Hopkins University.
Bis vor kurzem glaubte man, dass Kühe nicht an A-Stamm-Grippeviren wie H5N1 erkranken. Larsen und seine Kollegen aus den USA und Dänemark entdeckten jedoch, dass Kühe Sialinsäure-Rezeptoren besitzen, die denen von Menschen und Vögeln ähneln.
Die Forscher glauben, dass dies eine Erklärung dafür sein könnte, warum sich das H5N1-Virus nicht effizient zwischen Menschen ausbreiten konnte - es bindet sich lieber an eine Sialinsäure-Rezeptorform als an die andere."
-Dies ist der paraphrasierte Text.
Die Forscher waren erstaunt über das, was sie entdeckten: Die Alveolen, die winzigen milchproduzierenden Beutel des Euters, waren vollgepackt mit Sialinsäure-Rezeptoren. Und nicht nur das: Diese Rezeptoren waren sowohl mit denen von Vögeln als auch mit den beim Menschen häufiger vorkommenden verbunden. Laut Dr. Charlotte Kristensen, Dozentin für Veterinärpathologie an der Universität Kopenhagen, wies jede untersuchte Zelle beide Arten von Rezeptoren auf.
Diese Enthüllung hat große Besorgnis ausgelöst, da eine Methode zur Veränderung und Evolution von Grippeviren darin besteht, Teile ihres genetischen Materials mit anderen Grippeviren auszutauschen. Dieser als Reassortment bezeichnete Prozess setzt voraus, dass eine Zelle gleichzeitig mit zwei verschiedenen Grippeviren infiziert wird.
"Wenn man beide Viren gleichzeitig in dieselbe Zelle bekommt, können daraus im Grunde genommen Hybridviren entstehen", sagte einer der Studienautoren, Dr. Richard Webby, Direktor des World Health Organization Collaborating Center for Studies on the Ecology of Influenza in Animals and Birds.
Damit eine Kuh sowohl mit einem Vogelgrippevirus als auch mit einem menschlichen Grippevirus infiziert werden kann, müsste sie beide Arten von Sialinsäurerezeptoren besitzen, was bei Rindern der Fall ist - ein Aspekt, der bisher nicht bekannt war.
"Ich denke, dass dies wahrscheinlich ein relativ seltenes Ereignis ist", kommentierte Webby, der sich seit 25 Jahren mit der Erforschung des H5N1-Virus beschäftigt.
Dazu müsste eine Kuh, die mit dem Vogelgrippevirus infiziert ist, einen anderen Grippestamm von einem erkrankten Menschen bekommen. Da die Zahl der menschlichen Grippeinfektionen im ganzen Land derzeit gering ist und aufgrund des Endes der Grippesaison zurückgeht, ist die Wahrscheinlichkeit eines solchen Ereignisses ebenfalls gering.
Obwohl es nicht das erste Mal ist, ist dieses Phänomen schon einmal aufgetreten. Auch Schweine besitzen in ihren Atemwegen Sialinsäurerezeptoren sowohl für Menschen als auch für Vögel, und es ist bekannt, dass Grippeinfektionen bei Schweinen Pandemieviren hervorbringen können. Es wird angenommen, dass die 2009 durch die H1N1-Grippe ausgelöste Pandemie bei Schweinen in Mexiko ihren Anfang nahm, als sich das Virus neu sortierte und zu einem Virus wurde, das sich schnell auf den Menschen übertragen lässt.
Eine andere Möglichkeit, wie sich das Vogelgrippevirus bei Rindern anpassen könnte, ist laut Webby ein allmählicherer Prozess, der häufiger vorkommt.
Jedes Mal, wenn ein Virus sich repliziert, macht es Fehler. Während einige Fehler die Potenz des Virus mindern und seine Überlebenschancen einschränken, sind diese Fehler in anderen Fällen von Vorteil - zumindest für das Virus. Wenn ein Vogelgrippevirus zufällig so mutiert, dass es sich leichter an die Sialinsäurerezeptoren von Rindern des menschlichen Typs bindet, könnte ihm dies einen Überlebensvorteil verschaffen: die Fähigkeit, mehr Zellen und verschiedene Arten von Tieren, wie den Menschen, zu infizieren.
Viren können skaten und driften
Eine Neusortierung würde eine gewaltige Veränderung in der Evolution des Virus bedeuten, aber auch die allmähliche Passage des Virus durch neue Wirte könnte durch evolutionäre Drift zu einer Veränderung des Virusgenoms führen.
In jedem Fall handelt es sich um eine beunruhigende Nachricht, so Dr. Sam Scarpino, ein Computerbiologe und Direktor für KI und Biowissenschaften an der Northeastern University.
"Wir haben jetzt Daten, die darauf hindeuten, dass das Risikoprofil höher ist", erklärte Scarpino, der nicht an der neuen Studie beteiligt war.
Er fügte hinzu, dass die Ergebnisse bedeutsam seien, da niemand zuvor die Anfälligkeit von Kuhgewebe für Influenza-A-Viren untersucht habe.
"Das ist das erste Mal, dass ich davon weiß. Das heißt nicht, dass es nicht noch ein weiteres Virus gibt, aber einige von uns haben es genauestens untersucht und keines gefunden", sagte er.
Kristensen merkte an, dass die Forscher ebenfalls keine früheren Studien zu diesem Thema finden konnten, weshalb sie sich entschlossen, diese Untersuchung durchzuführen.
"Wir waren einfach der Meinung, dass wir in Anbetracht des Szenarios diese Ergebnisse so schnell wie möglich herausgeben sollten", fügte Larsen hinzu.
Weitere Experten erklärten, dass diese Studie trotz der zahlreichen unbekannten Variablen, die es zu klären gilt, die Alarmstufe deutlich erhöht.
"Ich denke, wir haben jetzt genügend Beweise, um zu dem Schluss zu kommen, dass wir die Übertragung bei Milchvieh verhindern müssen", sagte Scarpino. "Wir müssen die Schutzmaßnahmen für Arbeitnehmer, die in engem Kontakt mit Kühen und Milchprodukten stehen, erhöhen und mehr Mittel für die Erforschung der Influenza bei Kühen bereitstellen, denn es gibt so viel, was wir nicht wissen und dringend lernen müssen."
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Quelle: edition.cnn.com