Aufbruch: Ein bisher unter Affen grassierendes Virus könnte auch für Menschen gefährlich werden und dann ein Ebola-ähnliches Fieber auslösen. Denn das Virus des hämorrhagischen Affenfiebers (SHFV) kann in menschliche Zellen eindringen und sich dort vermehren, wie eine Studie zeigt. In menschlichen Zellkulturen erreichte der Erreger hohe Viruslasten und schien weitgehend immun gegen die zelleigenen Abwehrmechanismen zu sein. Die Forscher schließen nicht aus, dass es in Afrika sogar Dunkelfälle bei Menschen gibt.
Affen sind nicht nur unsere nächsten Verwandten, sondern teilen auch viele immunologische Eigenschaften mit Menschen. Infolgedessen gibt es viele Krankheiten und Krankheitserreger, die von Affen auf Menschen und umgekehrt übertragen werden können. Menschenaffen können sich mit dem Coronavirus SARS-CoV-2 infizieren, während sich der AIDS-Erreger HIV Anfang des 20. Jahrhunderts von Menschenaffen auf Menschen ausbreitete. Affenpocken hingegen haben ihren Reservoirwirt in Nagetieren, können aber sowohl Affen als auch Menschen befallen.
Patas-Affen (Erythrocebus patas), die in Zentralafrika verbreitet sind, sind wahrscheinlich die Hauptwirte des SHF-Virus, aber der Erreger infiziert auch Rhesusaffen und andere Affen. © xtrekx/Getty-Bilder
Mittel, das bei Affen hämorrhagisches Fieber verursacht
Cody Warren von der University of Colorado in Boulder und seine Kollegen haben nun einen neuen Kandidaten für den Artensprung vom Affen zum Menschen identifiziert. Dabei handelt es sich um das Simian Hemorrhagic Fever Virus (SHFV), einen zu den RNA-Viren gehörenden Erreger, der vor allem Rhesusaffen, Paviane und andere Affen befällt. Das Virus, auch bekannt als Delta-Arterivirus, kann schweres hämorrhagisches Fieber verursachen und ähnlich wie Ebola zum Tod führen.
Was besorgniserregend ist: Ausbrüche wurden auch auf Primatenstationen gemeldet, und im Jahr 2021 entdeckten Wissenschaftler, dass das SHF-Virus auch Schimpansen und Gorillas, die nächsten Verwandten des Menschen, befallen kann. Zudem weist der Erreger wie die meisten RNA-Viren eine relativ hohe Mutationsrate auf und kann bei einigen Affenarten auch langanhaltende asymptomatische Infektionen hervorrufen. „Deshalb ist es wichtig herauszufinden, ob diese Affenviren auch das Potenzial haben, Menschen zu infizieren“, betonen Warren und sein Team.
Infektion durch intrazelluläre Andockstelle
Für ihre Studie ermittelten die Forscher zunächst, welche Andockstellen das SHF-Virus für seine Infektion nutzt. Vergleiche anfälliger und nichtanfälliger Zellen und Experimente mit gentechnisch veränderten Affenzellen zeigten, dass Affenviren wie Ebola, Lassa und andere hämorrhagische Fieber verursachende Erreger einen intrazellulären Rezeptor zur Infektion verwenden Dazu kann das Virus zunächst von der Zellmembran umhüllt werden, sodass es in einem Membranbläschen nach innen eingeengt wird.
„Nachdem diese Viren in die Zelle eingedrungen sind, heften sie sich an die Rezeptoren auf der Membran der Endosomen“, erklären die Wissenschaftler. Nur diese Kopplung ermöglicht es dem Virus, die Membranvesikel zu verlassen und das Zytoplasma zu erreichen. Zelltests zeigten, dass SHFV den CD163-Rezeptor als intrazelluläre Anheftungsstelle verwendet, einen Rezeptor, der bei Affen, Menschenaffen und auch beim Menschen vorkommt.
Auch kompatibel mit dem menschlichen Empfänger
Weitere Experimente zeigten, dass das Affenvirus auch CD163-Bindungsstellen von Menschenaffen und Menschen nutzen kann: „Wir haben festgestellt, dass das Virus des hämorrhagischen Affenfiebers mit allen getesteten CD163-Varianten von Menschenaffen voll kompatibel ist“, berichten Waren und sein Team. „Dazu gehört auch die humane Variante von CD163, die eine robuste Replikation von SHFV ermöglichte.“ Normalerweise befinden sich diese Andockstellen vor allem in Makrophagen, den Fresszellen des Immunsystems.
„Diese Ergebnisse sind bedeutsam, weil sie bestätigen, dass SHFV bereits die erste Hürde eines erfolgreichen Speziessprungs auf den Menschen genommen hat: SHFV-Virionen können in Zellen eindringen, die die humane CD163-Variante tragen“, so die Forscher. Anschließend untersuchten sie anhand zweier menschlicher Zelllinien, ob sich das Affenvirus auch in der menschlichen Zellumgebung vermehren und den zelleigenen Abwehrmechanismen widerstehen kann.
Proliferation in menschlichen Zellen
Das Ergebnis: Das SHF-Virus kann sich in menschlichen Zellen teilweise sogar stark vermehren: „Wildtyp-SHFV zeigten in den Zellen des menschlichen Nierenepithels die gleiche Replikationsdynamik und Virustiter, die in den anfälligeren Affenzelllinien vorkommen, “ Warren und Kollegen berichten. Die Viruslast in menschlichen Zellkulturen lag bei über zehn Millionen infektiösen Virionen pro Milliliter.
Dies zeigt, dass das Affenvirus SHFV in seiner Vermehrung bereits an menschliche Zellen angepasst ist. „Das Virus hat herausgefunden, wie es in menschliche Zellen eindringen und sich vermehren kann“, sagt Hauptautorin Sara Sawyer von der University of Colorado. „Außerdem kann es sich wichtigen zellulären Immunmechanismen entziehen, die uns eigentlich vor diesem recht seltenen Tiervirus schützen sollten.“
“Fürsorge für die globale Gesundheit”
Laut dem Forschungsteam könnten diese Viren eine echte Bedrohung darstellen: “Unsere Ergebnisse geben Anlass zur Sorge für die globale Gesundheit und die Pandemieprävention”, schreiben sie. „Möglicherweise haben sich Menschen in Afrika bereits unerkannt mit diesen Viren infiziert.“ Dies gilt umso mehr, als das Virus des hämorrhagischen Affenfiebers nur eines von mehreren eng verwandten Viren bei Affen ist.
„Angesichts der Tatsache, dass mindestens drei dieser Affen-Arteriviren tödliche Infektionen verursacht haben, nachdem sie in Makaken gesprungen waren, und dass Menschen gegenüber diesen Viren immunologisch völlig naiv sind, müssen wir dringend serologische Tests zur Überwachung entwickeln.“ es ist noch nicht klar, wie schwer eine SHFV-Infektion beim Menschen verlaufen würde. (Cell, 2022; doi: 10.1016/j.cell.2022.09.022)
Quelle: University of Colorado in Boulder
4. Oktober 2022
– Nadja Podbregar