Eine einzige Mutation kann einen Krankheitserreger dazu befähigen, zum pandemischen Pathogen zu werden. Das verdeutlichen neue Forschungsarbeiten zum Zika-Virus. Das La Jolla-Institut für Immunologie der University of California in der US-Stadt San Diego berichtet von einer Zika-Version, die infektiöser ist als bisher, und bestehende Immunitäten durchbrechen könnte. "Die Welt sollte diese gefährliche Variante von Zika im Auge behalten", warnt Studienleiterin Sujan Shresta in einer Aussendung ihres Instituts.

Der Rattenfloh ist oft, aber nicht immer schuld an der Pest. - © wiki commons
Der Rattenfloh ist oft, aber nicht immer schuld an der Pest. - © wiki commons

Das Zika-Virus wird von Stechmücken übertragen. Allein in Brasilien sollen sich im Jahr 2016 mehr als eine Million Menschen mit dem vor rund 70 Jahren in Uganda entdeckten Virus angesteckt haben. Im Allgemeinen verläuft eine Infektion bei Erwachsenen mild. Jedoch kann die Erkrankung bei schwangeren Frauen das Gehirnwachstum des Fötus im Mutterleib stören und zu Mikrozephalie führen, die mit geistiger Behinderung einhergeht.

Zika und Dengue-Fieber gehören zur Gruppe der Flaviviren. Ihr Verbreitungsgebiet überschneidet sich in vielen Ländern Afrikas und Südamerikas. Immunität durch Genesung von Dengue kann gegen Zika schützen, jedoch sind beide Erreger mutationsfreudig. "Diese RNA-Viren ändern ihr Genom mühelos", sagt Shresta: "Wo es viele Moskitos und zahlreiche menschliche Wirte gibt, bleiben sie ständig in Bewegung und haben jede Menge Gelegenheit, zu mutieren."

Um die dynamische Evolution des Zika-Virus beobachten zu können, stellten die Forscher diese an Zellen von Stechmücken und Mäusen unter Laborbedingungen nach. So konnten sie zusehen, wie Zika sich weiterentwickelt, je öfter es sich zwischen Wirten und Überträgern hin und her bewegt. Das Virus passte quasi spielend jene Aminosäuren an, die ihm eine rasche Vervielfältigung ermöglichen, und wurde infektiöser, berichten die Forschenden. Eine Mutation, der sie die Katalognummer NS2B I39V/I39T gaben, reproduziert Zika sowohl in Mäusen als auch in Mücken - und genau diese Variante multipliziert sich auch besonders gut in menschlichen Zellen.

Virulente Version von Zika

"NS2B I39V/I39T steigert die Virulenz des Zika-Erregers in einer Art und Weise, die weitere Ausbrüche der Krankheit befürchten lässt," warnt Erstautor Jose Angel Regla-Nava von der Universität Guadalajara in Mexiko. Und Shresta, deren Labor an einer Impfung gegen Zika arbeitet, betont: "Wenn die neue Variante prävalent wird, könnte es Probleme geben."

Dass nicht nur Viren, sondern auch Bakterien um ihre Klientel kämpfen, bestätigt eine Studie mit alter DNA, wonach ein variabler Pesterreger die Menschen schon zu prähistorischen Zeiten plagte. In Europa und Asien hatte man bereits vor Jahrtausenden mit einer Reihe von Untergruppen des Bakteriums Yersinia pestis zu kämpfen. Den heute wichtigsten Wirt - den Rattenfloh - konnten aber nicht alle Varianten infizieren. Von Asien bis Spanien gab es also mehrere Übertragungswege.

Die Forschenden untersuchten 252 Überreste von Menschen, die vor 5.000 bis 2.000 Jahren lebten und in 15 archäologischen Stätten von Zentralasien bis Westeuropa gefunden worden waren. Der Zeitraum markiert den Übergang von der Jungsteinzeit über die Bronze- bis in die Eisenzeit hinein. 17 Erbgut-Proben des Pesterregers konnte das Team, dem auch Ron Pinhasi vom Department für Evolutionäre Anthropologie der Uni Wien angehörte, finden. Mit der gegenüber früheren Studien höheren Anzahl an Proben könne man deutlich mehr über die Entwicklung und Ausbreitung von Y. pestis sagen, berichtet das Fachblatt "PNAS".

Pest bis zu 6.200 Jahre alt

Dass die Menschen seit 5.000 Jahren von dem Erreger heimgesucht werden, belegen auch Funde des Erbgutes des Bakteriums in einem Grab im heutigen Lettland, die in einer früheren Studie untersucht worden waren. Da diese Person aber offenbar nicht hastig verscharrt wurde und andere dort begrabene Mitglieder der Jäger-Sammler-Gruppe keine Spuren des Erregers aufweisen, scheint die Erkrankung damals anders verlaufen zu sein als bei den großen Pestausbrüchen etwa im Mittelalter. Diesen Befund teilen auch die Autoren der aktuellen Studie. Auf Basis der neuen genetischen Daten schätzen sie, dass Y. pestis bereits um die 6.200 Jahre alt sein könnte.

Zudem fanden die Wissenschafter den frühesten Beweis für eine prähistorische Pesterkrankung auf der Iberischen Halbinsel. Er datiert in etwa aus der Zeit zwischen 3.400 und 3.200 Jahren vor unserer Zeit. Im Gegensatz zu den 16 anderen neuen Y. pestis-Genomen hatte dieser Typ alle genetischen Voraussetzungen, um von Flöhen übertragen zu werden.(est)