Erreger / Ätiologie

Influenza Virus Typ A
Influenza Virus Typ A
LPAI Klinisches Bild
HPAI kann aus LPAI entstehen
HPAI Klinisches Bild
HPAI: Hohe Mortalität

 

Influenzaviren gehören zur Familie Orthomyxoviridae. Aus dieser Familie besitzen nur Vertreter des Genus Influenzavirus Typ A Bedeutung als Krankheitserreger für das Geflügel. Sie verursachen außerdem Erkrankungen bei Mensch, Pferd, Schwein und gelegentlich anderen Säugetieren wie Nerz, Tiger, Katze, Seehund und Wal.

Die rundlich-pleomorphen behüllten RNA-Viren sind 75 - 120 nm groß. Das Genom besteht aus 8 einsträngigen RNA-Segmenten negativer Polarität, die für insgesamt 11 virale Proteine kodieren. Die Segmentierung der RNA ist der Hauptgrund für die große Wandlungsfähigkeit der Influenzaviren.

Wenn zwei verschiedene „Eltern-Viren“ eine Zelle simultan infizieren, kann es im Vermehrungsprozess zu einer anderen Kombination der neu synthetisierten RNA-Segmente kommen, so dass Nachkommen mit gemischten Genen beider Elternviren entstehen (Reassortanten). Dies wird  genetic shift genannt, im Gegensatz zu genetic drift, womit eine allmähliche Ansammlung von Punktmutationen durch Fehler bei der Synthese neuer RNA-Segmente bezeichnet wird.

Alle Influenzaviren Typ A besitzen ein nahezu einheitliches Nukleo- und Matrixprotein, das als gruppen- bzw. typspezifisches Antigen diagnostisch genutzt wird. Nach der Antigenstruktur der auf der Virushülle lokalisierten Oberflächenantigene Hämagglutinin und Neuramidase werden Subtypen unterschieden. Beide Glykoproteine sind bedeutsam für die Infektion der Zelle. Mit dem Hämagglutinin bindet sich das Virus an Sialinsäure-haltige Rezeptoren der Wirtszelle und bewirkt die Viruspenetration durch Fusion der Virushülle mit der Zellmembran. Das Hämagglutinin bindet auch an Erythrozyten von Hühnern und anderen Spezies und führt zur Agglutination. Diese Fähigkeit ist die Basis wichtiger diagnostischer Tests. Antikörper gegen das Hämagglutinin neutralisieren die Infektiösität der Influenzaviren, weil sie das Virus daran hindern, sich mittels Hämagglutinin an die Rezeptoren der Zelle zu binden. Die Neuraminidase spaltet die Verbindung zwischen Glycoproteinen der Virus- und Zellmembran, um die Virionen von der infizierten Zelle freizusetzen. Aus Vögeln wurden bisher alle derzeit bekannten 16 H- und 9 N-Subtypen in unterschiedlichen Kombinationen isoliert.

Aviäre Influenzaviren sind grundsätzlich pathogen, variieren aber sehr stark in ihrer Virulenz. Die Unterschiede sind  bei aviären Influenzaviren im Hämagglutinin begründet, von dem bei der Virusvermehrung zunächst ein Vorläufer-Protein gebildet wird (HAo). Diese Vorstufe muss durch proteolytische Enzyme der Wirtszelle in zwei Untereinheiten gespalten werden. Erst dann kann das Hämagglutinin an neue Zellen anheften und deren Infektion veranlassen. Das Virus mit ungespaltenem Hämagglutinin ist nicht infektiös. Von der Aminosäuresequenz der Spaltstelle des HAo hängt ab, welche Enzyme angreifen können.

Die meisten aviären Influenzaviren besitzen eine geringe Virulenz und werden als gering pathogen bezeichnet. Ihr HAo kann nur durch Trypsin-ähnliche Proteasen gespalten werden, die nicht in allen Zellen und Geweben vorhanden sind. Die Virusvermehrung bleibt deshalb im Wesentlichen auf die Epithelien des Respirations- und Digestionstraktes lokal begrenzt. Die Vermehrung gering pathogener aviärer Influenzaviren gelingt nur im bebrüteten Ei. Um eine Passagierung in Zellkulturen zu erreichen, muss Trypsin zugesetzt werden, damit die Spaltung des HAo erfolgen und infektiöses Virus entstehen kann.

Befinden sich jedoch an der Spaltstelle mehrere basische Aminosäuren, kann diese von ubiquitär in allen Zellen vorhandenen Proteasen gespalten werden. Solche Viren sind hoch pathogen, denn sie vermehren sich in allen Zellarten und Organen und führen zu schweren generalisierten Infektionen.

Durch Mutation am Hämagglutinin können sich die Konfiguration der Spaltstelle und damit die Virulenz verändern. Aus gering pathogenen Viren können hoch pathogene Erreger entstehen, was für Vertreter der Subtypen H5 und H7 schon mehrmals im Feld nachgewiesen wurde.

Die Sequenz der Spaltstelle des HAo und die dadurch bedingte Virulenz einerseits sowie der durch serologische Reaktion bestimmte H-Subtyp andererseits sind unterschiedliche Eigenschaften des Hämagglutinins und nicht gekoppelt, jedoch gehören alle bisherigen hoch pathogenen Virusstämme zum Subtyp H5 oder H7. Aber auch bei diesen Subtypen gibt es zahlreiche gering pathogene Isolate.

Der N-Subtyp ist unterschiedlich und scheint keine pathogenetische Bedeutung zu haben. Grundlage der Pathogenität des Virus ist also die Spaltstelle des HAo, Bewertungsmaßstab ist der intravenöse Pathogenitätsindex (IVPI) – mehr dazu unter „Rechtliche Regelungen

Mehrere Seuchenausbrüche der letzten Jahre haben gezeigt, dass ursprünglich gering pathogene Virusstämme der Subtypen H5 und H7 bei Zirkulation in Geflügelbeständen durch genetic drift hoch pathogen und damit zu Seuchenerregern werden können. Deswegen werden heute alle H5- und H7- Stämme als potentielle Erreger der Klassischen Geflügelpest angesehen.