Übersehene Tierviren entgehen der weltweiten Seuchenüberwachung

Eine neue Perspektive zeigt, wie das Influenza-D-Virus und ein rekombinantes Hunde-Katzen-Coronavirus möglicherweise an Standardtests vorbeikommen und Lücken in der globalen Überwachung an der Mensch-Tier-Schnittstelle aufdecken.

Studie: Neue Bedrohungen durch Atemwegsviren durch Influenza D und das Hunde-Coronavirus HuPn-2018. Bildnachweis: Corona Borealis Studio/Shutterstock.com

In einer kürzlich veröffentlichten perspektivischen Rezension in Neu auftretende InfektionskrankheitenForscher haben Daten aus veterinär- und humanmedizinischen epidemiologischen Studien zusammengestellt, um den aktuellen Stand der weltweiten Vorbereitung gegen zwei neu erkannte Hochrisiko-Viruskandidaten, das Influenza-D-Virus (IDV) und das Hunde-Coronavirus HuPn-2018 (CCoV-HuPn-2018), zu erklären.

Die Ergebnisse der Überprüfung zeigen, dass diese Viren bereits bei Nutztieren Fuß gefasst haben (insbesondere bei IDV) und dass sich Hinweise auf eine Exposition des Menschen und mögliche Infektionen häufen, insbesondere in Berufsgruppen mit hohem Risiko. Darin wird darauf hingewiesen, dass routinemäßige Diagnose- und Überwachungssysteme diese Viren derzeit nicht berücksichtigen, und fordert die Entwicklung kommerzieller Diagnosetests und einer gezielten „One Health“-Überwachung an der Mensch-Tier-Schnittstelle, um das Risiko zu verringern, dass Beamte des öffentlichen Gesundheitswesens von einer weiteren vermeidbaren Epidemie überrascht werden.

Frühere Pandemien haben blinde Flecken bei der Erkennung zoonotischer Viren aufgedeckt

Die Grippepandemie H1N1 (Schweinegrippe) im Jahr 2009 und die SARS-CoV-2 (COVID-19)-Pandemie im Jahr 2019 machten die Menschheit im 21. Jahrhundert mit der Fähigkeit von Atemwegsviren vertraut, aus Tierreservoirs auf den Menschen überzuspringen, und mit ihren verheerenden globalen Auswirkungen.

Eine daraus resultierende Zunahme der Forschung zum Thema Krankheitserreger-Spillover hat nun gezeigt, dass diese „zoonotischen“ Krankheitserreger häufig aus zwei spezifischen Virusfamilien stammen, Orthomyxoviridae (Influenzaviren) und Coronaviridae (Coronaviren).

Während Studien bei der Bekämpfung bakterieller Bedrohungen rasche Fortschritte gemacht haben, sind die derzeitigen diagnostischen Möglichkeiten zur präventiven Erkennung viraler Bedrohungen nach wie vor begrenzt. Berichte zeigen, dass medizinische Fachkräfte bei Zoonosenausbrüchen typischerweise unvorbereitet sind und erst dann reagieren, wenn ein Krankheitserreger großflächige Krankheiten und Todesfälle verursacht hat.

Review untersucht zwei neu auftretende besorgniserregende Atemwegsviren

Die aktuelle Perspective-Überprüfung stützt sich auf veröffentlichte virologische, serologische und epidemiologische Studien, um zu untersuchen, ob die globale Gesundheitsgemeinschaft möglicherweise zwei neu auftretende Atemwegsviren übersieht, die Anzeichen einer weit verbreiteten Verbreitung bei Tieren und einer möglichen Anpassung an menschliche Wirte zeigen: das Influenza-D-Virus (IDV) und das Hunde-Coronavirus HuPn-2018 (CCoV-HuPn-2018).

Die Autoren konzentrieren sich auf Beweise, die die ökologische Reichweite und das Übertragungspotenzial der interessierenden Viren beschreiben. Dementsprechend werden in der Überprüfung Erkenntnisse aus Folgendem erörtert:

1. Tierreservoirs, Überwachungsdaten von Schweinen, Rindern, Geflügel und Wildtieren (einschließlich Hirschen und Kamelen) zur Bestimmung der Virusprävalenz.

2. Humanserologische Studien messen die Antikörperspiegel in Hochrisikopopulationen, wie z. B. Vieharbeitern in Florida und Milcharbeitern in Colorado, um eine frühere Exposition festzustellen.

3. Klinische Proben, Genomsequenzierung von Nasopharynxabstrichen und anderen Proben von Patienten, die mit einer Lungenentzündung in Malaysia, Vietnam, Haiti und den Vereinigten Staaten (USA) ins Krankenhaus eingeliefert wurden.

4. Labormodelle, Experimente mit Frettchen und menschlichen Atemwegsepithelzellen, um die Fähigkeit der Viren zu testen, sich zu vermehren und in Tiermodellen über die Luft zu übertragen.

Tier- und Labordaten deuten auf übersehene Übertragungsrisiken hin

Dieses Perspektivenpapier bietet einen vorsichtigen, aber vorausschauenden Überblick über den aktuellen Stand der Virusforschung und der Überwachungsvorbereitung für die betreffenden Viren und hebt hervor, dass Signale einer zoonotischen Exposition und Infektion möglicherweise weiter verbreitet sind, als sie derzeit von routinemäßigen Überwachungssystemen erfasst werden.

IDV wurde erstmals 2011 bei Schweinen identifiziert und ähnelt strukturell Influenza C, weist jedoch ein viel breiteres Wirtsspektrum auf. Die Überprüfung hebt hervor, dass Rinder ein riesiges Reservoir für das Virus darstellen und zum milliardenschweren „Komplex boviner Atemwegserkrankungen“ beitragen.

In einer Studie mit Rinderarbeitern in Florida wurden über 97 % positiv auf neutralisierende Antikörper gegen IDV getestet, verglichen mit nur 18 % in einer Kontrollgruppe, was eher auf eine ausgeprägte berufliche Exposition als auf eine bestätigte klinische Erkrankung schließen lässt.

Eine Studie aus dem Jahr 2023 unter Milcharbeitern in Colorado ergab, dass 67 % der 31 Teilnehmer über einen Zeitraum von fünf Tagen molekulare Hinweise auf das Virus in ihrer Nase hatten, was darauf hindeutet, dass in dieser Bevölkerungsgruppe häufig vorübergehende, wahrscheinlich subklinische Infektionen auftreten können.

Am alarmierendsten ist, dass aktuelle Untersuchungen aus China ergaben, dass 73 % der 612 untersuchten Teilnehmer serologische Anzeichen einer Infektion aufwiesen. In Verbindung mit Laborexperimenten, die zeigen, dass IDV über Tröpfchen in der Luft zwischen Frettchen übertragen und sich effizient in menschlichen Atemwegsepithelzellen vermehren kann, argumentieren die Autoren, dass das Virus möglicherweise Merkmale aufweist, die mit einer Übertragung von Mensch zu Mensch vereinbar sind, obwohl direkte Beweise für eine anhaltende Übertragung beim Menschen noch fehlen.

CCoV-HuPn-2018 wurde als neuartiges rekombinantes „Chimären“-Virus identifiziert, das Gene von Hunde- und Katzen-Coronaviren enthält. Seit seiner Isolierung bei einem Kind mit Lungenentzündung in Malaysia im Jahr 2021 wurde es in mehreren Ländern und Regionen entdeckt, was auf eine potenziell breite geografische Verbreitung schließen lässt.

Überwachungsstudien in Hanoi, Vietnam, haben das Virus bei 18 von 200 (9 %) mit Lungenentzündung ins Krankenhaus eingelieferten Patienten nachgewiesen, was eher auf einen möglichen Zusammenhang des Virus mit Atemwegserkrankungen als auf eine bestätigte kausale Rolle hinweist. Entscheidend ist, dass dieses Virus von herkömmlichen klinischen Atemwegstests völlig übersehen wird, was bedeutet, dass diese Infektionen wahrscheinlich falsch diagnostiziert oder als „Lungenentzündung unbekannter Herkunft“ abgestempelt werden.

Evolutions- und Zellkulturstudien deuten außerdem darauf hin, dass das Virus menschliche Zellen unabhängig vom Standard-Aminopeptidase-N-Rezeptor infizieren kann, was Bedenken aufkommen lässt, dass es möglicherweise alternative Wege für den Eintritt in menschliche Zellen erforscht.

Früherkennung dringend erforderlich, bevor sich kryptische Viren weiter verbreiten

Das vorliegende Perspective-Papier kommt zu dem Schluss, dass IDV und CCoV-HuPn-2018 potenziell wichtige, aber immer noch schlecht charakterisierte Bedrohungen für die öffentliche Gesundheit darstellen. Ihre kryptische Natur, bei der Patienten möglicherweise mit Atemwegserkrankungen ins Krankenhaus eingeliefert werden, während Standarddiagnosetests negative Ergebnisse liefern, lässt darauf schließen, dass diese Viren unerkannt zu einer Untergruppe von Lungenentzündungsfällen beitragen könnten, obwohl die Gesamtlast der Krankheit unbekannt bleibt.

Daher fordert das Papier die sofortige Entwicklung kommerzieller Echtzeit-Reverse-Transkriptions-PCR-Tests (RT-PCR), die speziell auf diese Krankheitserreger abzielen. Darüber hinaus plädiert es für eine Verlagerung hin zur „Panspezies“-Diagnostik und den strategischen, gezielten Einsatz der agnostischen Next-Generation-Sequenzierung, die sich insbesondere auf den „Mensch-Tier-Nexus“ (z. B. Bauernhöfe und Märkte) konzentriert, wo das Spillover-Risiko am höchsten ist.

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Quellen: