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Influenzavirus

Influenzavirus
Influenza virus.png

Influenzavirus A/Hong Kong/1/68 bei 70.000-facher Vergrößerung

Systematik
Klassifikation: Viren
Ordnung: nicht klassifiziert
Familie: Orthomyxoviridae
Taxonomische Merkmale
Genom: (-)ssRNA linear, segmentiert
Baltimore: Gruppe 5
Symmetrie: helikal
Hülle: vorhanden
Wissenschaftlicher Name
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Links
NCBI Taxonomy: 197911

Die drei Gattungen Influenzavirus innerhalb der Familie Orthomyxoviridae sind umhüllte Viren mit einer einzelsträngigen, segmentierten RNA von negativer Polarität als Genom. Unter den Gattungen finden sich auch die Erreger der Influenza oder „echten“ Grippe. Zu medizinischen Aspekten der Influenzaviren und Grippe-Erkrankung siehe Influenza.

Aufbau

3D-Modell eines Influenzavirus

Virion

Nachträglich eingefärbtes TEM-Bild mit Membranproteinen (rot), Virusmembran (weiss), Lumen (braun) und Ribonucleoproteinen (violett)

Das innerhalb der Lipidhülle (genauer: Virusmembran) befindliche Ribonucleoprotein des Virions, ein Komplex aus dem Genom des Virus, strukturellen (M1 und NP) und replikationsrelevanten Proteinen (PA, PB1, PB2), besitzt eine ungefähr helikale Symmetrie.

Im Transmissionselektronenmikroskop sieht man alle Gattungen dieses Virus als kugelige oder sphärisch ellipsoide (rundliche bis eiförmige), gelegentlich auch filamentöse, umhüllte Viruspartikel mit einem Durchmesser von 80 bis 120 nm,[1] in deren Lipidhülle eine variierende Anzahl der drei Membranproteine HA, NA und M2 bei Influenza A und B (bzw. der zwei Membranproteine HEF und M2 bei Influenza C) eingelagert sind. Die Glykoproteine HA und NA ragen als 10 bis 14 nm lange Spikes oder Peplomere genannte Fortsätze über die Virusoberfläche hinaus. Dagegen ragt das M2 nur mit 24 Aminosäuren aus der Lipiddoppelschicht heraus und wird unter der Überdeckung des HA und NA kaum von Antikörpern erkannt. Bei den Influenza-A- und Influenza-B-Viren sind daher genau zwei Typen dieser Spikes serologisch von besonderem Interesse: das Hämagglutinin (HA) und die Neuraminidase (NA), gegen die Antikörper nach einer Erkrankung und in geringerem Umfang auch nach einer Impfung gegen Influenza A entstehen. Diese Antikörper können zur serologischen Klassifizierung der 16 HA- und 9 NA-Subtypen herangezogen werden.

Genom

Das Genom fast aller Influenzaviren besteht aus acht RNA-Abschnitten (Segmenten) negativer Polarität, bei Influenza C sind es nur sieben. Diese acht RNA-Moleküle enthalten die genetische Information, die für die Vermehrung und den Zusammenbau der Viruspartikel benötigt wird und kommen im Virion bevorzugt einzelsträngig vor.[1] Die Segmentierung des Genoms ist auch für die erhebliche Steigerung der genetischen Veränderlichkeit (Variabilität) der Influenzaviren über die Fähigkeit zur genetischen Reassortierung (auch "Antigen-Shift") verantwortlich. Durch das RNA-basierte einzelsträngige Genom kommen häufig Punktmutationen vor (sogenannter "Antigen-Drift"). Durch beide Mechanismen entsteht eine erhöhte Mutationsfrequenz zur Umgehung der Immunantwort, während die Funktionen erhalten bleiben sollen.

Die acht verschiedenen Segmente (HA, NA, M, NP, PA, PB1, PB2 und NS) kodieren bei Influenza A bis zu elf virale Proteine:[2] das Hämagglutinin (HA), die Neuraminidase (NA), das Nukleoprotein (NP), die Matrixproteine (M1) und (M2), die RNA-Polymerase (PA), die Polymerase-bindenden Proteine (PB1, PB2 und vereinzelt auch PB1-F2) und die Nichtstrukturproteine (NS1 und NS2).

Das Genom erhält die stärkste Anpassung durch den vom Immunsystem ihrer Reservoirwirte erzeugten Selektionsdruck, wobei der Erhalt der Funktionen der Proteine für eine hohe Reproduktions- und Infektionsrate notwendig ist.

Hüllproteine

Hämagglutinin
Neuraminidase
Matrixprotein M2

Das Hämagglutinin HA ist ein Lektin und bewirkt die Verklumpung (Agglutination) von Erythrozyten und vermittelt bei der Infektion die Anheftung des Virions an eine Wirtszelle. Nach einer proteolytischen Aktivierung und einer Ansäuerung des Endosoms bewirkt das Hämagglutinin auch über seine Fusionsdomäne eine Fusion mit der endosomalen Membran zur Freisetzung des Ribonucleoproteins. Dieses Ankoppeln geschieht durch eine Anlagerung eines Teils des Hämagglutininmoleküls an (bei Vögeln gehäuft vorkommende α-2,3-verknüpfte oder bei Säugern gehäuft vorkommende α-2,6-verknüpfte) Sialinsäuren (SA) auf Proteinen der Wirtszellenhülle, die als Rezeptoren (SA-Rezeptoren) fungieren.[3] Jede Hämagglutininvariante passt dabei an einen andersartigen besonderen Wirtszellenrezeptor (Schlüssel-Schloss-Prinzip), wobei jeder Wirt nur über einen Teil aller möglichen Rezeptoren verfügt. Diese Tatsache ist auch der Grund dafür, dass bestimmte Subtypen oder Virusvarianten mit ihrem speziellen Hämagglutinintyp bestimmte Wirte leicht infizieren und dabei eine Erkrankung auslösen können und andere prinzipiell mögliche Wirte wiederum nicht oder nur sehr eingeschränkt. Durch Mutationen, besonders in Hinblick auf mögliche Veränderungen des Hämagglutinins, kann sich die Infektionsgefahr für den einen oder anderen potentiellen Wirt erheblich ändern. Allerdings können die Viren die HA-Bindungsstelle nicht beliebig verändern, da bei einem Funktionsverlust der Wiedereintritt in Zellen nicht mehr erfolgen kann.[3] Vor allem gegen das Hämagglutinin werden neutralisierende Antikörper ausgebildet, die eine erneute Infektion mit dem selben Virusstamm verhindern. Daher sind neu auftretende Epidemien meistens von Änderungen im Hämagglutinin begleitet.[4]

Die Neuraminidase NA hat im Infektionsvorgang eine enzymatische Funktion. Nach dem derzeitigen Erkenntnisstand spielt die Neuraminidase durch Hydrolyse der N-Acetylneuraminsäure (eine Sialinsäure) an zellulären Rezeptoren eine entscheidende Rolle bei der Freisetzung von durch die Replikation neu entstandenen Viren (Tochtervirionen aus den infizierten Zellen) und damit bei der Ausbreitung der Infektion sowohl innerhalb desselben Organismus als auch auf andere Organismen.[5] Außerdem verhindert die Neuraminidase das Hämagglutinin-vermittelte Anheften der Tochtervirionen an bereits infizierte Zellen. Zugleich verhindert sie, dass in einer infizierten Zelle ein Zelltodprogramm (Apoptose) gestartet werden kann, drosselt eine Bildung des Immunsystembotenstoffs Interferon und behindert damit eine Immunantwort des infizierten Organismus.[6] Oseltamivir, Zanamivir und Peramivir hemmen bei nicht-resistenten Influenza-A- und Influenza-B-Stämmen die Neuraminidase.

Das Matrixprotein M2 ist das kleinste Membranprotein von Influenza-A-Viren. Bei Influenza A besteht M2 aus circa 97 Aminosäuren, wovon 24 Aminosäuren aus der Membran herausragen. Das Matrixprotein M2 ist hier ein Protonenkanal zur Ansäuerung des Inneren des Virions nach einer Endozytose, so dass die Fusionsdomäne des Hämagglutinins ausgelöst wird und eine Verschmelzung von Virus- und Endosomenmembran zur Freisetzung des Ribonucleoproteins ins Zytosol erfolgen kann. Bei Influenza B-Viren ist das Matrixprotein 2 (BM2) kein Hüllprotein, sondern ein lösliches Protein von circa 109 Aminosäuren.[7] Das M-Segment von Influenza-C-Viren codiert dagegen nur für ein Matrixprotein, denn das HEF kommt ohne Ionenkanal aus. Amantadin und Rimantadin hemmen bei nicht-resistenten Influenza-A-Stämmen das Matrixprotein M2.

Interne Proteine

Als weitere im Virion befindliche Proteine (Strukturproteine, engl. {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)) existieren neben den Hüllproteinen die internen Proteine (engl. {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)). Der Bereich zwischen Virusmembran und Ribonucleoprotein wird als Matrix oder Viruslumen (gr. {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value) für ‚Licht‘) bezeichnet, da er im Transmissionselektronenmikroskop aufgrund einer niedrigeren Elektronendichte heller als das Ribonucleoprotein erscheint. An der Innenseite der Virusmembran befinden sich die cytoplasmatischen Anteile der drei Membranproteine HA, NA und M2, sowie das Matrixprotein M1, welches die Virusmembran mit dem Ribonucleoprotein verbindet. Das Ribonucleoprotein besteht aus dem Nucleoprotein NP, den viralen RNA-Segmenten und den für die Replikation und Transkription notwendigen Proteinen des Polymerase-Komplexes (PA, PB1 und PB2, mit A für acide oder B für basisch bezeichnet, je nach ihren isoelektrischen Punkten).[8] Das Nucleoprotein NP bindet neben dem Matrixprotein M1 an die virale RNA und vermittelt über sein Kernlokalisierungssignal den Transport in den Zellkern.[9] NS2 kommt in geringen Mengen gelegentlich auch im Virion vor.[4]

Nichtstrukturproteine

Die regulatorischen Proteine NS1, NS2 und das bei manchen Stämmen auftretende PB1-F2 kommen nicht im Virion vor und werden daher als Nichtstrukturproteine bezeichnet. Das NS1 moduliert durch Bindung an PDZ-Domänen die Interferon-Reaktion des Wirtes[10] und verhindert das Ausschleusen wirtseigener mRNA aus dem Zellkern durch Bindung ihrer Cap-Struktur.[11] NS2 vermittelt den Export viraler mRNA aus dem Zellkern.[12] PB1-F2 fördert die korrekte Lokalisation des PB1 im Zellkern und seine Bindung an die Polymerase PA und fördert über den mitochondrialen Weg die Einleitung der Apoptose.[13]

Wirtsrestriktion

Die Koevolution von Menschen und Viren (in diesem Falle von RNA-Viren) hat im Menschen antivirale Mechanismen hervorgebracht, die als Wirtsrestriktions- oder auch Resistenzfaktoren (engl. {{Modul:Vorlage:lang}} Modul:Multilingual:149: attempt to index field 'data' (a nil value)) bezeichnet werden. Hierzu zählen bei Influenzaviren der Myxovirus-Resistenzfaktor Mx1, die Toll-like Rezeptoren 3, 7 und 8, RIG-I, der dsRNA-aktivierte Inhibitor der Translation DAI, MDA-5, die Oligoadenylatsynthase OAS1, das Nod-like Receptor Protein 3 (NLRP-3) und die Proteinkinase R.

Vermehrung

Virusreplikation

Die Influenzaviren werden beim Menschen im Atemtrakt (Respirationstrakt) eines infizierten Individuums repliziert. Menschliche Grippeviren bevorzugen gemäß IMPP Zellen des Flimmerepithels. Im Gegensatz dazu vermehrt sich das Grippe-Virus bei Vögeln hauptsächlich in den Darmepithelzellen.[14]

Die Viren wandern bei ihrem Wirt durch das Mucin in die Epithelzellen, die als Wirtszellen dienen. Dafür dass sie dabei nicht mit dem Schleim verkleben, sorgt die Neuraminidase.[15] In einer einzigen Wirtszelle können sich bis zu 100.000 neue Influenzaviren bilden, bevor diese dann abstirbt und anschließend die freigesetzten Viren weitere Nachbarzellen infizieren. Diese produzieren dann ebenfalls im Schneeballsystem jeweils hunderttausende neue Viren. So erklärt sich auch die Schnelligkeit, mit der sich in der Regel diese virale Infektion im Körper eines Betroffenen ausbreitet.

Systematik

Es gibt drei verschiedene Gattungen dieser Viren, welche mit den Gattungen Thogotovirus und Isavirus alle zusammen zur Familie der Orthomyxoviren gehören.

Influenza-A-Viren
Die lineare, einzelsträngige RNA ihres Genoms besitzt acht Segmente und sie zeichnen sich besonders durch große Unterschiede in den antigenen Eigenschaften aus, die im Vergleich zu den anderen Gattungen auf besonders hoher Mutationsfrequenz und Neugruppierungen beruhen. Diese Untertypen befallen üblicherweise jeweils nur bestimmte Wirte und innerhalb derer bestimmte Zellarten (siehe Tropismus). Dazu zählen der Mensch und verschiedene Säugetierarten wie Schweine (siehe unter Schweineinfluenza), Pferde (siehe unter Pferdeinfluenza), Nerze, Seehunde und Wale, Haushunde, einige Katzenarten und zahlreiche Vogelarten.[16] Das primäre Reservoir aller Influenza-A-Viren liegt im Wassergeflügel.[17] Alle 16 HA- und alle 9 NA-Serotypen von Influenza A können Vögel infizieren.[18]
Influenza-B-Viren
Ihr Genom hat ebenfalls eine acht-fach segmentierte lineare, einzelsträngige RNA und sie befallen nur Menschen.[19]
Influenza-C-Viren
Im Gegensatz zu den Influenza-A- und B-Viren hat die lineare, einzelsträngige RNA des Genoms der Influenza-C-Viren nur sieben Segmente und sie besitzen keine Neuraminidase (NA). Außerdem liegt bei diesen Viren ein Oberflächen-Glykoprotein Haemagglutinin-Esterase-Fusion-Protein (HEF) vor, das sowohl die Aufgaben der Rezeptorbindung des Virus an die Wirtszelle, der anschließenden Eindringung (Fusion) wie auch der späteren Freisetzung der neugebildeten Viren aus der Zelle übernimmt. Dieses Virus vom Typ C befällt Menschen und Schweine (siehe ebenfalls unter Schweineinfluenza), doch spielt er bei Erkrankungen des Menschen keine relevante Rolle, da er, wenn überhaupt, nur zu milden Erkrankungen führt.

In Fachkreisen wird jeder Virusstamm mit den Kennungen Typus, Ort der erstmaligen Isolierung (Virusanzucht), Nummer des Isolats, Isolierungsjahr (Beispiel: Influenza B/Shanghai/361/2002) und nur bei den A-Viren auch zusätzlich mit der Kennung des Oberflächenantigens benannt [Beispiel: Influenza A/California/7/2004 (H3N2)].

Variabilität und Subtypen

Antigendrift

Antigenshift bei Doppelinfektion

Eine Häufung von Punktmutationen in den Nukleotiden führt zu einer Veränderung der Erbinformationen (Gendrift). Betreffen solche Veränderungen die beiden Glykoproteine HA und NA (bzw. den sie kodierenden Bereich) bewirkt dies eine Änderung der Oberflächenantigene des Grippevirus (Antigendrift). Menschliche Antikörper können immer nur eine solche Variante erkennen. Diese eher kleinen Veränderungen sind der Grund dafür, dass ein Mensch mehrmals in seinem Leben mit einer anderen nur geringfügig veränderten Virusvariante (Driftvariante) infiziert werden kann und dass sowohl Epidemien wie regional begrenzte Ausbrüche regelmäßig wiederkehren.

→ Siehe auch: Antigenerbsünde

Antigenshift

Wird ein Organismus gleichzeitig von zwei Virusvarianten infiziert (Doppelinfektion) oder es tauschen zwei Viren gleichen Ursprungs unterschiedliche mutierte Gensegmente aus (wobei im letzteren Fall die Veränderungen geringer ausfallen), so kann es zu einer Neuzusammenstellung unter den zweimal acht Genomsegmenten der beteiligen Influenzaviren kommen, in dem einzelne oder mehrere RNA-Moleküle zwischen den Influenzaviren in einer doppelt infizierten Zelle ausgetauscht werden. Diesen Vorgang nennt man genetische Reassortierung, und sie kann im Menschen, aber auch in anderen Wirten, wie beispielsweise bei Vögeln und Schweinen erfolgen. Die so verursachten größeren, als Antigenshift bezeichnete Veränderungen in den viralen Oberflächenantigenen werden allein bei den Influenza-A-Viren beobachtet (Shiftvarianten), allerdings kommen sie nur selten vor. Derartige Veränderungen können dann der Ursprung von Pandemien sein, von denen es im 20. Jahrhundert die von 1918 bis 1919 mit dem Subtyp H1N1, 1957 mit H2N2, 1968 mit H3N2 und die von 1977 mit dem Wiederauftauchen von H1N1 gab.

Influenza-A-Subtypen

Influenza Subtypen

Im Allgemeinen werden die Influenza-A-Viren in erster Linie serologisch eingeteilt. Dies geschieht nach dem Muster A/HxNx oder A/Isolierungsort/Isolat/Jahr (HxNx). Bisher wurden insgesamt 16 H-Untertypen und 9 N-Untertypen erkannt.

Die wichtigsten Oberflächenantigene beim Influenza-A-Virus für die Infektion des Menschen sind die Hämagglutinin-Serotypen H1, H2, H3, H5, seltener H7 und H9 und die Neuraminidase-Serotypen N1, N2, seltener N7, und deshalb sind auch folgende Subtypen für den Menschen von besonderer Bedeutung:

A/H1N1

Genetische Verankerung von Hämagglutinin (HA) und Neuraminidase (Na) bei A H1N1

A/H1N1 ist ein häufig umlaufender Subtyp der Humaninfluenza. Er kann besonders leicht in menschliche Körperzellen eindringen und sein Erbgut einschleusen. Da sein erster Nachweis 1930 aus Schweinen erfolgt war,[20][21] werden durch diesen Subtyp verursachte Infektionen beim Schwein als Schweineinfluenza und beim Menschen – bezogen auf eine bis 2009 unbekannte Variante – umgangssprachlich als „Schweinegrippe“ bezeichnet.

Eine Variante von A/H1N1 konnte als Auslöser der so genannten Spanischen Grippe von 1918/1920 im Lungengewebe von Opfern nachgewiesen werden. 2005 gelang Jeffery Taubenberger eine Rekonstruktion des Erregers der Spanischen Grippe aus Genfragmenten. Im Jahre 2007 wurde durch Forscher des St. Jude Children's Hospital, Memphis (Tennessee), bekannt, dass ein nur 90 Aminosäuren großes Virusprotein mit der Bezeichnung PB1-F2 verantwortlich zu sein scheint für die ungewöhnlich hohe Letalität von A/H1N1 in den Jahren nach 1918.[22] Es bewirke besonders ausgeprägte Entzündungen bei den Infizierten. Testtiere erkrankten schon dann schwer, wenn nur ihre Nasenschleimhaut mit dem Protein in Berührung kam. Die heute noch kursierenden H1N1-Viren verfügen hingegen über ein verstümmeltes, nur 67 Aminosäuren umfassendes Protein: Dies sei die Folge davon, dass infolge einer Mutation ein Stopp-Signal ins PB1-F2-Gen eingefügt worden sei, so dass es nicht mehr vollständig abgelesen werde und das entstehende Protein daher minder pathogen sei.

Ein erneuter weltweiter Ausbruch – die so genannte Russische Grippe – ereignete sich 1977.[23]

Ende Januar 2008 wurde von norwegischen Ärzten bei normalen Grippepatienten ein gegen Oseltamivir resistenter Virusstamm (A/H1N1-H274Y) entdeckt,[24] der sich inzwischen weltweit verbreitet hat.[25] Mitte 2009 sind weltweit 96 %, in den entwickelten Ländern mit Benutzung von Oseltamivir praktisch alle[26] saisonalen A/H1N1-Viren resistent.[27]

Im April 2009 ereignete sich in Mexiko ein epidemieartiger Ausbruch einer bis dahin unbekannten Variante des H1N1-Subtyps, an dem zahlreiche Menschen erkrankten (siehe: Pandemie H1N1 2009).

A/H2N2

Ein weltweiter Ausbruch dieses Subtyps der Humaninfluenza war 1957 die Ursache einer Pandemie, die als Asiatische Grippe bezeichnet wurde.

Nomenklatur

A/H3N2

A/H3N2 ist in Europa und in den USA verbreitet. Ein weltweiter Ausbruch dieses Subtyps der Humaninfluenza (Fujian Typ) war 1968 die Ursache einer Pandemie, die als Hongkong-Grippe bezeichnet wurde. Belegt sind beispielsweise auch Übergänge von Schweinen auf den Menschen.[28]

A/H3N8

A/H3N8 war ursprünglich bei Pferden verbreitet. Das Virus ging jedoch im frühen 21. Jahrhundert auf Hunde über und kommt bei dieser Art vor allem in den USA vor.[29] Seit 2011 ist eine Variante des Virus auch bei Seehunden nachgewiesen, unter denen es in Neuengland zu mehreren Dutzend Todesfällen kam.[30] Infektionen beim Menschen sind bislang nicht bekannt.

A/H5N1

Der Subtyp A/H5N1 ist einer von mehreren Auslösern der Geflügelpest. Trotz mehrerer Dutzend Übergänge auch auf den Menschen gehört dieser (HPAI, Highly Pathogenic Avian Influenza) Subtyp bisher nicht in die Reihe der Influenza-A-Viren, die beim Menschen eine Grippe auslösen können, da das Virus bislang in sehr seltenen Einzelfällen von Mensch zu Mensch übertragbar ist, jedoch betrug die Mortalität der durch Geflügel infizierten Menschen über 50 %. Die WHO hält es zurzeit noch für wenig wahrscheinlich, dass sich das Virus an den Menschen anpassen und eine Pandemie auslösen könnte.

A/H5N2

Dieser Subtyp trat u. a. im Sommer 2005 in Japan auf, weswegen Presseberichten zufolge mehr als 1,5 Millionen Hühner und anderes Geflügel getötet wurden.

A/H5N3

Dieser Subtyp verursachte im Jahr 1961 in Südafrika ein großes Sterben unter frei lebenden Seeschwalben, was der erste Nachweis von Influenza-Viren in einer Wildvogel-Population war.

A/H7N2

2002 wurde dieses Virus in den USA erstmalig auf den Menschen übertragen.

A/H7N3

A/H7N3 wurde zuerst bei Truthähnen in Großbritannien im Jahre 1963 entdeckt.

In Kanada wurde im Februar 2004 die Präsenz von H7N3 in mehreren Putenfarmen in British Columbia nachgewiesen; 18 Farmen wurden unter Quarantäne gestellt. Zwei Menschen infizierten sich hier, beide überstanden die Infektion ohne Folgen. Die Symptome sind ähnlich der einer leichten Grippe.[31][32] Weitere Ausbrüche in Kanada gab es 2007/08 in Saskatchewan.[33]

In Großbritannien wurde H7N3 im April 2006 gefunden. Es infizierte Puten und einen Mitarbeiter eines Zuchtbetriebs in der Stadt North Tuddenham.[34] 2012/13 kam es zu Ausbrüchen unter Legehennen in Mexiko.[35]

A/H7N7

Dieser Subtyp gehört nicht in die Reihe der Influenza-A-Viren, die beim Menschen eine Grippe auslösen können. Zuletzt 2003 wurden in den Niederlanden auch 89 Infektionen von Menschen mit diesem (HPAI, Highly Pathogenic Avian Influenza) Subtyp bestätigt. Ein Fall verlief tödlich. Das Virus kann auch Pferde befallen.

→ Siehe auch: Geflügelpest#A/H7N7

A/H9N2

Dieser Subtyp gehört nicht in die Reihe der Influenza-A-Viren, die beim Menschen eine Grippe auslösen können, und er wurde bislang auch beim Menschen nur in einer minder pathogenen Form (LPAI, Lowly Pathogenic Avian Influenza) von Peiris et al. (1999) isoliert und dokumentiert. Bei drei Fällen in Hongkong und China (1999, 2003) erholten sich die Patienten von dieser influenzaähnlichen Infektion.

Influenza-B-Subtypen

Die Influenza-B-Viren werden in zwei Stamm-Linien eingeteilt

  • B/Victoria-Linie
  • B/Yamagata-Linie

Influenza-C-Subtypen

Die Unterschiede zwischen einzelnen Virusstämmen sind derart gering, dass hier bislang keine weitere Unterteilung vorgenommen wurde.

Umweltstabilität

Je nach Temperatur ist die Umweltstabilität (synonym Tenazität) der Influenzaviren sehr unterschiedlich. Bei einer normalen sommerlichen Tagestemperatur von etwa 20 °C können an Oberflächen angetrocknete Viren in der Regel zwei bis acht Stunden überdauern. Bei 22 °C überstehen sie sowohl in Exkrementen wie auch in Geweben verstorbener Tiere und in Wasser mindestens vier Tage, bei einer Temperatur von 0 °C mehr als 30 Tage und im Eis sind sie nahezu unbegrenzt überdauerungsfähig. Forscher der NIH in den USA stellten 2008 fest, dass die Lipidhülle des Influenza-Virus sich bei tieferen Temperaturen verändert. Damit wird das Virus stabilisiert und bleibt länger pathogen.[36]

Oberhalb von 22 °C verringert sich allerdings die Umweltstabilität der Influenzaviren sehr deutlich. Bei 56 °C werden sie innerhalb von 3 Stunden und bei 60 °C innerhalb von 30 Minuten inaktiviert.[37] Ab 70 °C verliert das Virus endgültig seine Infektiosität.

Als behülltes Virus ist das Influenza-A-Virus empfindlich gegenüber Detergentien[38][39] und organischen Lösemitteln wie Alkoholen (z. B. Ethanol, Isopropanol).[38][39] Die metastabile Fusionsdomäne des Hämagglutinins kann durch Säuren irreversibel ausgelöst werden.[40] Darüber hinaus kann auch eine chemische Denaturierung zu einem Funktionsverlust der viralen Proteine führen.[41] Durch die Vielzahl an effektiven Desinfektionsmechanismen sind Influenzaviren relativ instabil im Vergleich zu anderen Viren (z. B. das Poliovirus oder das Hepatitis-B-Virus).

Vorkommen

Saisonale Grippeinfektionen: November–April (blau), April–November (rot) und ganzjährig (gelb).

Beim Menschen existieren die Influenzaviren und die durch sie ausgelösten Erkrankungen weltweit, allerdings kommen im Gegensatz zu den anderen Virustypen die Influenza-C-Viren nur gelegentlich vor. Während sich die Infektionen in gemäßigten Klimazonen mit zwei Hauptwellen im Oktober/November und im Februar/März manifestieren, ist die Infektionshäufigkeit in tropischen Gefilden konstant mit einem oder zwei Höhepunkten in der Regenzeit.

Bei Tieren sind vor allem Hühner, Puten, Gänse, Enten, wildlebende Wasservögel und andere Vögel betroffen, aber auch zahlreiche Säugetiere. Eine als H17 bezeichnete Variante wurde 2012 erstmals bei Fledermäusen in Guatemala nachgewiesen.[42]

Weblinks

Einzelnachweise

  1. ↑ 1,0 1,1 R. A. Lamb, P. W. Choppin: The gene structure and replication of influenza virus. In: Annu. Rev. Biochem. Nr. 52, 1983, S. 467–506, doi:10.1146/annurev.bi.52.070183.002343, PMID 6351727.
  2. ↑ Renate König et al.: Human host factors required for influenza virus replication. In: Nature. Band 463, 2010, S. 813-817, doi:10.1038/nature08699
  3. ↑ 3,0 3,1 Zhi-Yong Yang, Chih-Jen Wei, Wing-Pui Kong, Lan Wu, Ling Xu, David F. Smith, Gary J. Nabel: Immunization by Avian H5 Influenza Hemagglutinin Mutants with Altered Receptor Binding Specificity. In: Science. Band 317, Nr. 5837, 10. August 2007, ISSN 0036-8075, S. 825 - 828, doi:10.1126/science.1135165.
  4. ↑ 4,0 4,1 D. M. Knipe, Peter M. Howley (Hrsg.): Fields Virology. 4. Auflage, Philadelphia 2001. ISBN 0-7817-6060-7.
  5. ↑ Y. Suzuki: Sialobiology of influenza: molecular mechanism of host range variation of influenza viruses. In: Biol Pharm Bull. Bd. 28, 2005, Nr. 3, S. 399–408, doi:10.1248/bpb.28.399, PMID 15744059.
  6. ↑ http://www.berlinonline.de/berliner-zeitung/archiv/.bin/dump.fcgi/2006/1104/wissenschaft/0097/index.html
  7. ↑ S. E. Lindstrom, Y. Hiromoto, H. Nishimura, T. Saito, R. Nerome, K. Nerome: Comparative analysis of evolutionary mechanisms of the hemagglutinin and three internal protein genes of influenza B virus: multiple cocirculating lineages and frequent reassortment of the NP, M, and NS genes. In: J. Virol. (1999), Bd. 73 (5), S. 4413-4426, PMID 10196339, PMCID PMC104222
  8. ↑ M. R. Hilleman: Realities and enigmas of human viral influenza: pathogenesis, epidemiology and control. In: Vaccine Bd. 20, 2002, Nr. 25-26, S. 3068-87, PMID 12163258.
  9. ↑ K. Martin, A. Helenius: Transport of incoming Influenza Virus Nucleocapsids into the Nucleus. In: J. Virol. Bd. 56, 1991, Nr. 1, S. 232, PMID 1985199.
  10. ↑ K. Haye, S. Bourmakina, T. Moran, A. García-Sastre, A. Fernandez-Sesma: The NS1 protein of a human influenza virus inhibits type I interferon production and the induction of antiviral responses in primary human dendritic and respiratory epithelial cells. In: J Virol. Bd. 83, 2009, Nr. 13, S. 6849-62, PMID 19403682.
  11. ↑ B. G. Hale, R. E. Randall, J. Ortín, D. Jackson: The multifunctional NS1 protein of influenza A viruses. In: J Gen Virol. Bd. 89, 2008, Nr. 10, S. 2359-76, PMID 18796704.
  12. ↑ N. C. Robb,´M. Smith, F. T. Vreede, E. Fodor: NS2/NEP protein regulates transcription and replication of the influenza virus RNA genome. J Gen Virol. 90(Pt6):1398-407 (2009). PMID 19264657.
  13. ↑ I. Mazur, D. Anhlan, D. Mitzner, L. Wixler, U. Schubert, S. Ludwig: The proapoptotic influenza A virus protein PB1-F2 regulates viral polymerase activity by interaction with the PB1 protein.'# In: Cell Microbiol. Bd. 10, 2008, Nr. 5, S. 1140-52, PMID 18182088.
  14. ↑ Univ.-Prof. Mag.pharm. Dr. Franz X. Heinz: Dem Geheimnis der Influenza Pandemien auf der Spur., abgerufen 9. Januar 2013
  15. ↑ Der Lebenszyklus des Influenza-Virus - eine erste Übersicht., abgerufen, 9. Januar 2013
  16. ↑ M. J. Pantin-Jackwood, D. E. Swayne: Pathogenesis and pathobiology of avian influenza virus infection in birds. In: Rev Sci Tech. Bd. 28, 2009, Nr. 1, S. 113-36, PMID 19618622.
  17. ↑ T. W. Vahlenkamp, T. C. Harder: Influenza virus infections in mammals. In: Berl Munch Tierarztl Wochenschr. Bd. 119, 2006, Nr. 3-4, S. 123-31, PMID 16573202.
  18. ↑ H. M. Yassine, C. W. Lee, R. Gourapura, Y. M. Saif: Interspecies and intraspecies transmission of influenza A viruses: viral, host and environmental factors. In: Anim Health Res Rev. Bd. 11, 2010, Nr. 1, S. 53-72, PMID 20591213.
  19. ↑ R. J. Webby, R. G. Webster, J. A. Richt: Influenza viruses in animal wildlife populations. In: Curr Top Microbiol Immunol. Nr. 315, 2007, S. 67-83, PMID 17848061.
  20. ↑ Richard E. Shope: Swine Influenza: III. Filtration and Ion Experiments and Etiology. In: The Journal of Experimental Medicine. Band 54, 1931, S. 373–385.
  21. ↑ Suburban Emergency Management Project, Biot Report 162 vom 9. Januar 2005: What Is Swine Flu?
  22. ↑ Julie L. McAuley u.a.: Expression of the 1918 Influenza A Virus PB1-F2 Enhances the Pathogenesis of Viral and Secondary Bacterial Pneumonia. In: Cell Host and Microbe. Nr. 2, S. 240-249, 11. Oktober 2007, doi:10.1016/j.chom.2007.09.001, [1]
  23. ↑ http://www.labor-limbach.de/Informationen_zur_Vo.317.0.html
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