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Gesundheit+Medizin Nachgefragt

Warum sind Fledermaus-Viren so gefährlich?

Flughunde und andere Fledertiere bilden ein Reservoir für pathogene Viren. Ihre effektive Immunabwehr schützt sie, macht die Erreger aber besonders aggressiv. (Bild: Linfa Wang/ Duke University)

Coronavirus, SARS oder Ebola – einige besonders problematische Viren haben sich ursprünglich in Fledermäusen entwickelt. Doch warum ausgerechnet in diesen Tieren? Eine Studie liefert dazu einen Erklärungsansatz: Demnach züchten Fledertiere gleichsam scharfe Viren. Sie besitzen ein Immunsystem, das die Erreger besonders gut in Schach hält – und im Gegenzug rüsten die Viren auf. Mit diesen verschärften Erregern ist die vergleichsweise schwache Immunabwehr des Menschen dann eher überfordert, so die Erklärung.

Dass Viren manchmal Artgrenzen überspringen, ist nichts Ungewöhnliches: Die meisten neu auftretenden Viruserkrankungen beim Menschen stammen ursprünglich von Tieren. Im Fall der Influenza sind oft Vögel, Schweine oder Nagetiere die Quelle von Krankheitserregern. Doch viele besonders gefährliche Viren wie Ebola, Marburg, Sars oder das neue Coronavirus Sars-CoV-2 haben sich ursprünglich in Fledermäusen als Reservoirwirt entwickelt, geht aus Studien hervor. Durch den Kontakt des Menschen mit Fledermäusen oder über ein anderes Tier als Zwischenüberträger gelang diesen Erregern der Sprung auf den Menschen.

Infektionstest an Fledermauszellen

Warum gerade die Fledermausviren so besonders aggressiv und vermehrungsfreudig sind, haben die Forscher um Cara Brook von der University of California in Berkeley untersucht. „Fledermäuse können Viren, die für nicht fliegende Säugetiere hochgradig virulent sind, lange Zeit in sich beherbergen, ohne offensichtliche Krankheitssymptome zu zeigen“, sagt Brook. Was die Tiere so resistent macht und wie dies die Aggressivität der Erreger beeinflussen könnte, haben sie und ihre Kollegen an Zellkulturen des Schwarzen Flughunds (Pteropus alecto) und des Nilflughunds (Rousettus aegyptiacus) untersucht. Beide sind bekanntermaßen natürliche Reservoire für aggressive Viren. Im Experiment infizierten die Forscher die Zellkulturen sowie Kontrollkulturen aus Zellen der Grünen Meerkatze mit verschiedenen Marburg- und Ebola-ähnlichen Viren.

Es zeigte sich: Die Viren rafften die Affenzellen innerhalb weniger Tage dahin. Bei den Fledermaus-Zellkulturen war das hingegen nicht der Fall: Bei ihnen verlangsamte sich das Fortschreiten der Infektion deutlich. Obwohl viele Zellen infiziert waren, schienen sich einige erfolgreich gegen den Angriff wehren zu können: Sie blieben auch nach mehreren Tagen noch gesund und nicht infiziert. „Das ist wie bei einem Feuer, das sich durch einen Wald brennt“, erklärt Brook. „Einige Bäume – hier Fledermauszellen – haben Schutzdecken, sodass das Feuer vorbeirast, ohne ihnen zu schaden.“ Gleichzeitig bleiben im Wald aber weiterhin glühende Kohlen liegen, von denen jederzeit ein neues Feuer ausgehen kann. In der Zellkultur entspricht dies Fledermauszellen, die weiterhin aktive Viren in sich tragen.

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Scharfe Abwehr züchtet „Turbo-Viren“

Ein Modell des Fledermaus-Immunsystems, mit dem die Forscher die Infektion simulierten, verdeutlichte anschließend, worauf die Schutzstrategie der Fledermauszellen basiert: Beim ersten Kontakt mit den Viren wird das gesamte System mit dem Botenstoff Interferon-Alpha geflutet. Dieser aktiviert die zelluläre Verteidigung und führt dazu, dass sich die Zellen gegen den Erreger abschotten. Gleichzeitig verhindert der Botenstoff eine überschießende Entzündungsreaktion und dämpft so die Krankheitssymptome. „Würde unsere Immunabwehr die gleiche antivirale Strategie versuchen, würde dies eine systemweite Entzündung auslösen“, erklärt Brook. Denn uns Menschen und den meisten anderen Säugetieren fehlt die starke Interferon-Alpha-Ausschüttung und die stark entzündungshemmende Immunantwort. Letztlich ist das Immunsystem der Fledermäuse hochreguliert und geht entsprechend effektiv gegen Erreger vor, resümieren die Forscher.

Die Ergebnisse erklären damit, warum gerade Fledermausviren für uns so gefährlich werden können. „Wenn man eine starke Immunantwort hat und einige Zellen vor der Infektion geschützt sind, dann kann das Virus seine Vermehrung hochregulieren, ohne dass sein Wirt stirbt“, erklärt Brook. Das macht die Viren pathogener, erhält ihnen aber trotzdem ihre Reservoirwirte. „Unsere Studie demonstriert somit, wie das Immunsystem der Fledermäuse die Virulenz solcher Erreger ankurbeln kann“, sagt Brook. Wenn ein entsprechendes Virus auf den Menschen oder andere Säugetiere überspringt, kann es ein bedrohliches Potenzial entwickeln. Denn deren weit schwächeres Immunsystem kann diesem „Turbo-Virus“ dann nur wenig entgegensetzen.

Quelle: University of California – Berkeley, Fachartikel: eLife, doi: 10.7554/eLife.48401

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