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Spanische Grippe

Tödliche Immunreaktion

22.01.2007
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Spanische Grippe

Tödliche Immunreaktion

Von Christina Hohmann

 

An der Spanischen Grippe starben etwa 50 Millionen Menschen weltweit. Einen Grund für die hohe Lethalität des Erregers entdeckte jetzt ein kanadisch-amerikanisches Forscherteam: Das Virus ließ die Immunabwehr der Infizierten entgleisen und richtete sie gegen deren eigenes Gewebe.

 

Gegen Ende des Ersten Weltkriegs entstand in Spanien ein Grippevirus, das zwischen 1918 und 1920 etwa ein Drittel der Weltbevölkerung infizierte. An die 50 Millionen Menschen starben im Laufe der Pandemie. Neben der immens hohen Lethalität des Erregers (25-mal höher als bei gewöhnlichen Influenzaviren) war auch das Alter der Todesopfer ungewöhnlich: Vor allem junge und gesunde Menschen zwischen 20 und 40 Jahren starben. Bei gewöhnlichen Grippeerregern sind normalerweise hauptsächlich Kleinkinder, chronisch Kranke, immungeschwächte und alte Menschen gefährdet.

 

Warum 1918 ausgerechnet die Jungen der Grippe zum Opfer fielen, gab Medizinern lange ein Rätsel auf. Um diese Frage zu klären und die Geschehnisse im Körper von Infizierten genauer zu untersuchen, arbeiteten Forscher um Yoshihiro Kawaoka von der University of Wisconsin-Madison mit dem Killervirus von damals. Das Influenza-A-Virus des Subtyps H1N1 war zwar 1920 plötzlich verschwunden, doch Forscher hatten 2005 das genetische Material des Erregers aus den Lungen von Grippeopfern isoliert, deren Gewebe in Formalin konserviert waren. Mithilfe des bekannten Genoms konnte das »Spanische Grippe«-Virus wenig später rekonstruiert werden. Mit diesem wiederbelebten Pandemie-Virus infizierte Kawaokas Team sieben Makaken. Drei weitere Tiere steckten sie mit einem gewöhnlichen, derzeit kursierenden H1N1-Stamm an. Dann beobachteten sie die Primaten und untersuchten an den folgenden Tagen den Respirationstrakt und analysierten die Immunantwort.

 

Cytokinsturm im Körper

 

Der gewöhnliche Influenzastamm verbreitete sich nur wenig im Respirationstrakt und rief milde Symptome hervor. Analysen der Genexpression in den Bronchienzellen zeigten, dass kurz nach der Infektion eine robuste angeborene Immunantwort einsetzte. Die Zellen exprimierten Interferon alpha und beta sowie proinflammatorische Cytokine. Dabei war die Expression nur vorübergehend und korrelierte mit der Viruslast im infizierten Gewebe. Im Gegensatz dazu verbreitete sich der wiederbelebte Pandemie-Erreger massiv im gesamten Respirationstrakt und rief dort eine starke Infektion hervor, die das Lungengewebe zerstörte. Die Atemwege füllten sich mit Blut und Flüssigkeit. Nach acht Tagen mussten die Makaken getötet werden, da sie zu stark litten, berichten die Forscher im Fachjournal »Nature« (Band 445, Seite 319).

 

Die Analyse der Genexpression zeigte, dass der Erreger eine außergewöhnlich hohe und lang anhaltende Produktion von proinflammatorischen Cytokinen und Chemokinen auslöste. Kawaoka und seine Kollegen vermuten daher, dass eine fehlgeleitete, überschießende Immunreaktion ein Grund für die hohe Lethalität des Pandemie-Virus von 1918 ist. Der anhaltend hohe Spiegel der proinflammatorischen Proteine ist vermutlich für die starke Infiltration des Lungengewebes mit Immunzellen und dessen Zerstörung verantwortlich.

 

Dagegen wurden wichtige antivirale Proteine der angeborenen Abwehr, nämlich Interferon alpha und durch INF-α aktivierte Proteine, nur in geringem Maß exprimiert. Die Ergebnisse lassen vermuten, dass der Pandemie-Erreger die Immunreaktion hat entgleisen lassen, sodass sie nicht effektiv gegen das Virus vorgehen konnte, sich aber gegen das eigene Gewebe richtete. Dies würde erklären, warum der Spanischen Grippe vor allem junge, gesunde Menschen zum Opfer fielen: Ihr starkes Immunsystem wurde ihnen zum Verhängnis.

 

Die Arbeit mit dem wiederbelebten Pandemie-Virus von 1918, dessen Rekonstruktion 2005 heftige Diskussionen auslöste, kann somit hilfreiche Informationen für spätere Pandemien liefern. Ein möglicher Schluss aus den Daten von Kawaokas Team ist, dass im Fall eines Grippeausbruchs mit einem aggressiven Virus infizierte Personen mit immunmodulierenden Substanzen behandelt werden könnten. Oseltamivir könnte dann mit Immunsuppressiva kombiniert werden. Außerdem hoffen die Wissenschaftler, dass ihre Ergebnisse auch zur Entwicklung neuer immunmodulierender Substanzen beitragen könnten.

 

Vor einer weiteren Grippepandemie warnen Experten schon seit einer Weile. Vor allem der Erreger der Vogelgrippe, das Influenza-A-Virus des Subtyps H5N1, das seit 2003 kursiert, bereitet Wissenschaftlern Sorgen. Denn es zeigt deutliche Parallelen zum Erreger der Spanischen Grippe. Zum einen ist es ähnlich aggressiv: Von den insgesamt 269 Menschen, die bis Januar 2007 an Vogelgrippe erkrankten, starben laut Angaben der Weltgesundheitsorganisation 163 (etwa 60,6 Prozent). Zum anderen sind ebenfalls besonders junge Menschen betroffen. Das Durchschnittsalter der Vogelgrippe-Patienten lag nach Daten von 2005 zwischen 9,5 Jahren in Hongkong und 22 Jahren in Kambodscha (»New England Journal of Medicine«, 353;13, Seite 1374). Auch bei der Vogelgrippe könnte eine überschießende Immunreaktion eine Rolle spielen, vermuten die an der Studie beteiligten Wissenschaftler in einer Pressemitteilung der University of Wisconsin-Madison.

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