ArchivDeutsches Ärzteblatt51-52/2021Virologie: Fokus Infektionsforschung

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Virologie: Fokus Infektionsforschung

Protzer, Ulrike

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Welche Auswirkungen hat die Pandemie auf die virologische Forschung? Die Virologin Ulrike Protzer analysiert, warum man sich lange Zeit gefeit vor Infektionskrankheiten glaubte und welcher Stellenwert übertragbaren Erkrankungen in der „modernen Welt“ eingeräumt werden muss.

Die aktuelle COVID-19-Pandemie hat das Problem sich rasch ausbreitender Infektionserreger zurück in das Bewusstsein der Öffentlichkeit, der Politik und der Wissenschaft gebracht. Doch warum geraten Pandemien schnell in Vergessenheit? Warum lösen neue Infektionserreger oft irrationale, panikartige Reaktionen aus? Und wie kann man in Zukunft rationaler mit dem Risiko einer neuen Pandemie umgehen?

Pandemien – Bevölkerungskiller

Seit dem Beginn unserer Zeitrechnung bis ins 18. Jahrhundert rafften die Pest, die Pocken, der „Englische Schweiß“ oder hämorrhagisches Fieber in Wellen signifikante Teile der Bevölkerung dahin. Im 19. Jahrhundert dominierten Cholera, Typhus und die Grippe die Epidemien, bis am Übergang zum 20. Jahrhundert eine von China ausgehende Pest-Pandemie in 18 Jahren fast zwölf Millionen Menschenleben forderte. Es folgte um den Ersten Weltkrieg die „Spanische Grippe“ als bisher bedeutendste Influenzavirus-Pandemie mit geschätzt 25 bis 50 Millionen Opfern innerhalb von nicht einmal drei Jahren.

Foto: Blue Planet Studio/stock.adobe.com
Foto: Blue Planet Studio/stock.adobe.com

Solch große Pandemien blieben der Menschheit in der Folge lange erspart, weil sich die Prävention von Infektionen durch Hygienemaßnahmen deutlich verbessert hat, wirksame Impfungen verfügbar wurden und wir Antibiotika zur Behandlung bakterieller Infekte zum Einsatz bringen können.

Als Folge nahm die Bedeutung von Infektionserkrankungen in der Wahrnehmung der Menschen ab, obwohl chronische Infektionserkrankungen wie beispielsweise die Tuberkulose, Hepatitis B und C, HIV-Infektionen oder akute Infektionen der Atemwege genauso wie die Malaria oder antibiotikaresistente Bakterien immer noch über fünf Millionen Menschen jährlich das Leben kosten. Aber an diese Infektionserkrankungen hat man sich gewöhnt. Sie sind eben nicht so spektakulär wie die großen Pandemien der letzten Jahrhunderte, und man glaubte in der hoch entwickelten, westlichen Welt eigentlich schon fast vor Infektionserkrankungen gefeit zu sein.

Die aktuelle SARS-Coronavirus- Pandemie hat uns Anfang 2020 plötzlich und schmerzhaft vor Augen geführt, dass wir auch in hoch entwickelten Ländern keineswegs für neu oder wieder auftretende Infektionserkrankungen gewappnet sind. Ganz im Gegenteil begünstigt unsere „moderne“ Lebensweise deren Ausbreitung.

Neue humanpathogene Viren

Das Vordringen des Menschen in die Lebensräume von Tieren begünstigt die Übertragung von Infektionen von Tieren auf den Menschen, die häufig der Ursprung „neu“ auftretender, humanpathogener Viren sind, wenn sie von Mensch zu Mensch weiter übertragen werden können.

Der Klimawandel und die zunehmend wärmeren Winter erlauben Insekten, die bisher auf tropische Regionen beschränkt waren, sich in gemäßigte Klimazonen auszubreiten. Diese Insekten können Viren, wie beispielsweise die Flaviviren, und Parasiten übertragen.

Der wichtigste Aspekt ist aber die Landflucht und das stetig zunehmende, enge Zusammenleben von Menschen in den wachsenden Millionen-Metropolen dieser Welt, das die rasche Ausbreitung von Infektionen begünstigt. Hinzu kommt die zunehmende Mobilität der Menschen weltweit und die ausgeprägte, internationale Reise- und Handelstätigkeit, die eine rasante Verbreitung von Infektionen um die Welt möglich macht. Viren kennen keine Grenzen und reisen unbemerkt im Handgepäck mit.

Systematische Surveillance

Welche Waffen bleiben uns dann, um mit Infektionserkrankungen umgehen zu können und uns auf mögliche, zukünftige Pandemien besser vorzubereiten? Zunächst ist es wichtig, das potenzielle Erregerspektrum zu kennen. Hierfür braucht man eine systematische Surveillance der im Tierreich vorkommenden Viren, Bakterien und Parasiten. Die Früherkennung neuer oder wiederkehrender Infektionen ist ein essenzielles Element, um die Ausbreitung von Infektionen zu verhindern. Die Benennung mit lokalen Namen, wie zum Beispiel „Spanische Grippe“ oder „Mexiko- Grippe“ ist irreführend, da sie die lokale Begrenzung eines Problems suggeriert, das schnell ein globales Problem werden kann.

Es ist essenziell, für den Fall eines Ausbruchs eine vertrauensvolle, weltweite Zusammenarbeit und schnelle Kommunikationswege sowie gute, diagnostische Werkzeuge etabliert zu haben und rasch einsetzen zu können. Schnell zu handeln und frühzeitig und konsequent Infektionsketten aufzudecken und durch Kontaktbeschränkungen zu unterbrechen ist essenziell, um Ausbrüche lokal einzugrenzen. Das erfordert eine vertrauensvolle Zusammenarbeit von Wissenschaft und Politik, um Panik zu vermeiden und der Sensationslust keinen Raum zu lassen.

Aus ethischen und wirtschaftlichen Erwägungen können Kontakt-minimierungen und Reisebeschränkungen und eine damit verbundene Einschränkung von Handels- und Lieferketten nur eine zeitlich sehr begrenzte Maßnahme darstellen. Die Vorbereitung auf eine mögliche, neue Infektionswelle erfordert deshalb Impfstoffplattformen, die man bei Bedarf schnell aktivieren und einsetzen kann, und breit wirksame Medikamente gegen die Erregerfamilien, die am wahrscheinlichsten für einen Ausbruch verantwortlich sind. Das betrifft neben Influenza-, Corona- und Flaviviren auch Bakterien, die eine breite Antibiotikaresistenz entwickeln können. Die Vorbereitung auf neue Infektionserkrankungen erfordert aber auch ein besseres Verständnis der Krankheitspathogenese, die neben dem Schaden durch die Infektionserreger selbst häufig durch eine überschießende und schädigende Immunantwort gekennzeichnet ist. Diese zu verstehen und unterbinden zu können, würde uns erlauben, den Krankheitswert und damit die Bedeutung neu auftretender Infektionserkrankungen deutlich zu reduzieren.

All das erfordert eine starke Infektionsforschung, die breit die potenziellen Erregergruppen und die Infektionsimmunologie abdeckt, und den gesamten Weg von der Grundlagenforschung über die translationale bis hin zur klinischen Forschung abbilden kann. Es erfordert aber auch die Bereithaltung von Infrastrukturen, die den Umgang mit potenziell gefährlichen Infektionserregern ermöglichen – von der Zellkultur bis hin zu Tiermodellen. Da sich damit nur sehr schwer Geld verdienen lässt, wird das eine Domäne der öffentlich geförderten Forschung bleiben müssen.

Öffentlich geförderte Forschung

Deshalb müssen wir den übertragbaren Erkrankungen wissenschaftspolitisch einen hohen Stellenwert einräumen – sei es denen, die Jahr für Jahr Millionen Menschen das Leben kosten und an die wir uns gewöhnt haben, oder denen, die im Keim erstickt werden sollten.

Infektionserkrankungen wirksamer zu bekämpfen und eine nächste Pandemie zu verhindern, bedeutet auch, sich international besser zu vernetzen. Denn die Aufgabe, auf neue Infektionserkrankungen in Zukunft besser vorbereitet zu sein, wird die Weltgemeinschaft nur gemeinsam bewältigen können. Mit finanzieller Unterstützung der reichen und im Schulterschluss mit den nicht so priviligierten Ländern – ohne egoistisch nur den eigenen Vorteil zu suchen.

Prof. Dr. med. Ulrike Protzer,
Virologin, TU München

Was Epidemien und Pandemien kennzeichnet

Unter einer Epidemie versteht man eine örtlich beschränkte, unter einer Pandemie eine länder- und kontinentübergreifende Ausbreitung einer Krankheit beziehungsweise Infektionskrankheit des Menschen.

Charakteristisch für eine Pandemie ist die weltweite Ausbreitung – es kann aber auch durchaus Gebiete geben, die nicht oder noch nicht von der Krankheit betroffen sind. Das Ausrufen einer Pandemie erfolgt seit 2017 durch den Generaldirektor der WHO. Das Ausrufen sagt per se aber noch nichts über den Schweregrad einer Erkrankung, über ihre Sterblichkeit (Letalität) oder über die Langzeitfolgen aus. Gerade zu Beginn wird die Schwere und die Sterblichkeit einer Erkrankung häufig überschätzt. Das hängt zum einen damit zusammen, dass typischerweise zuerst die schweren Verläufe auffallen oder eine Häufung von Todesfällen, für die man dann eine gemeinsame Ursache findet – meist ein neu oder wieder auftretendes Virus.

Die Ursachen von Epidemien oder Pandemien müssen dabei nicht neu sein – einige Infektionskrankheiten, wie beispielsweise Ebolavirus-Ausbrüche, können auch in Wellen wieder auftreten.

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