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Forscher der Uni Bonn lüften Rätsel um Virenursprung

17.06.2013
Erstmals haben Wissenschaftler der Universität Bonn zusammen mit einem internationalen Forscherteam den zeitlichen Ursprung und die geografische Ausbreitung eines Virus bestimmt.

Demnach wurde das St. Louis Encephalitis Virus während der postkolumbianischen Kolonialzeit vor rund 330 Jahren durch das Eindringen des Menschen in die Urwälder Südmexikos und Panamas freigesetzt. Seitdem treibt es sein Unwesen in Nord- und Südamerika. Der Erreger kann zu einer tödlich verlaufenden Hirnhautentzündung führen. Über die Ergebnisse berichtet das Journal der American Society for Microbiology „mBio“.


Im Palenque Nationalpark in Mexiko: Hier gingen die Wissenschaftler auf Moskitofang, um den Ursprung des St. Louis Encephalitis Virus zu bestimmen. (c) Foto: Sandra Junglen/UKB

Das St. Louis Encephalitis Virus wird durch Stechmücken übertragen. Typische Symptome sind Fieber, Kopfschmerzen und Unwohlsein. Aus der Infektion kann sich eine Hirnhautentzündung entwickeln, die vor allem bei älteren Menschen in fünf bis 20 Prozent der Fälle tödlich verläuft. Das Virus ist vor allem in Nord-, Mittel- und Südamerika verbreitet. Erstmals wurde der Erreger 1933 in St. Louis beschrieben. Seither hat es mehr als 50 Epidemien in den USA und Kanada gegeben. „Der Ursprung des Virus, und wie es sich geografisch ausgebreitet hat, blieben bislang im Dunkeln“, sagt Dr. Sandra Junglen vom Institut für Virologie des Universitätsklinikums Bonn.

Um das Rätsel zu lösen, kooperierten die Wissenschaftler mit Kollegen des Robert-Koch-Instituts sowie aus den USA und Mexiko. Sie fingen im Palenque Nationalpark (Mexiko) insgesamt 3491 Stechmücken – im Regenwald, in für landwirtschaftliche Zwecke gerodeten Flächen und in der Nähe von Dörfern. „Dadurch gewannen wir verschiedene Proben – von vom Menschen weitgehend unberührten Gebieten bis hin zu anthropogen stark geprägten Zonen“, berichtet Erstautorin Anne Kopp, Doktorandin im Team von Dr. Junglen. Anschließend untersuchten die Wissenschaftler, ob die Stechmücken mit dem St. Louis Encephalitis Virus infiziert waren. „Das war bei drei Moskitos der Fall“, sagt Kopp.

Erstmals zeitliche und geografische Ausbreitung berechnet

An diesen Exemplaren führten die Forscher Verwandtschaftsnachweise durch und verglichen die Ergebnisse mit anderen in Nord- und Mittelamerika aufgetretenen Stämmen des St. Louis Encephalitis Virus. Es zeigte sich, dass es sich bei den im Palenque Nationalpark gefundenen Viren um eine stark unterschiedliche Linie handelt. Mit entsprechenden Computermodellen rekonstruierten die Wissenschaftler den Ursprung sowie die zeitliche und geografische Ausbreitung des Virus. „Es handelt sich dabei um die erste Arbeit weltweit, in der nicht nur der zeitliche, sondern auch der geografische Ursprung eines humanpathogenen Virus rekonstruiert wurde“, sagt Dr. Junglen.

Demnach wurde der gemeinsame Vorfahre des Virus vor rund 330 Jahren im Gebiet von Südmexiko und Panama freigesetzt. „Während der postkolumbianischen Kolonialzeit im 17. Jahrhundert drang der Mensch verstärkt in die Regenwälder vor“, berichtet Kopp. „Dabei kam es offensichtlich zur Infektion.“ Das Virus wurde nach den Modellrechnungen Anfang des 20. Jahrhunderts in New Orleans eingeschleppt und hat sich von dort entlang des Mississippi Richtung St. Louis ausgebreitet. Nach Nordamerika eingeschleppt wurde das Virus vermutlich durch den Schiffverkehr während der Kolonialzeit.

Bessere Vorhersagen können Epidemien eindämmen

„Durch die verwendeten Rekonstruktionsmethoden könnten Wissenschaftler zukünftig das Ausbreitungsverhalten von Erregern nicht nur rekonstruieren, sondern auch Vorhersagen über Epidemien erzielen“, sagt Dr. Junglen. Die Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich auch für andere gefährliche Viren ähnliche zeitlich-geografische Ausbreitungsmodelle entwickeln lassen.

Publikation: Provenance and Geographic Spread of St. Louis Encephalitis Virus, Fachjournal “mBio”, DOI: 10.1128/mBio.00322-13.

Kontakt:

Dr. Sandra Junglen
Institut für Virologie am Universitätsklinikum Bonn
Tel. 0228/28713064
E-Mail: junglen@virology-bonn.de

Prof. Dr. Christian Drosten
Institut für Virologie am Universitätsklinikum Bonn
Tel. 0228/28711055
E-Mail: drosten@virology-bonn.de

Johannes Seiler | idw
Weitere Informationen:
http://www.virology-bonn.de

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