Affenpockenvirus: Feuerfußhörnchen als natürliches Reservoir identifiziert

Ein in Côte d’Ivoire dokumentierter Fall der Übertragung zwischen verschiedenen Tierarten liefert neue Erkenntnisse zur natürlichen Verbreitung des Affenpockenvirus (MPXV). Die Studie wurde aktuell in „Nature“ veröffentlicht. Sie weist nachdrücklich auf die Bedeutung des One-Health-Ansatzes in der Erforschung von Infektionen hin.

Forschende des Helmholtz-Instituts für One Health (HIOH), einer Einrichtung des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung (HZI), haben gemeinsam mit einem interdisziplinären Team das Feuerfußhörnchen (Funisciurus pyrropus) als wahrscheinliches natürliches Reservoir für das Affenpockenvirus (MPXV) identifiziert.

Die Entdeckung basiert auf der detaillierten Untersuchung eines Mpox-Ausbruchs unter wildlebenden Rußmangaben (Cercocebus atys) im Taï-Nationalpark in Côte d‘Ivoire. Das Forschungsteam kombinierte ökologische, verhaltensbezogene und molekulare Beweise, um erstmals die Übertragung des MPXV zwischen Arten in freier Wildbahn zu dokumentieren: von Feuerfußhörnchen auf Rußmangaben.

Spillover-Ereignisse: Begünstigende Faktoren erkennen

Mpox ist eine zoonotische Infektionskrankheit, die durch das Affenpockenvirus (MPXV) verursacht wird und beim Menschen schwere Krankheitsverläufe hervorrufen kann. In West- und Zentralafrika kommt es regelmäßig zu Übertragungen von Wildtieren auf Menschen. Dabei haben einige dieser Spillover-Ereignisse in jüngerer Zeit große globale Ausbrüche ausgelöst, die anschließend durch Mensch-zu-Mensch-Übertragung aufrechterhalten wurden. Um solche Ausbrüche wirksam zu verhindern, ist es essenziell zu verstehen, wie das Virus in Wildtierpopulationen zirkuliert und welche Faktoren Spillover-Ereignisse begünstigen.

Ein tödlicher Ausbruch unter Mangaben

Seit Jahrzehnten arbeiten die an der Studie beteiligten Forschenden, die heute am HIOH tätig sind, eng mit dem Taï Chimpanzee Project zusammen. Die Forschenden wollen gemeinsam die Gesundheit wildlebender Schimpansen, Rußmangaben und weiterer Tierarten im Taï-Nationalpark in Côte d’Ivoire überwachen. Dieses langfristige Engagement erwies sich als entscheidend für die Aufdeckung der Übertragung. Anfang 2023 beobachtete das Team einen Mpox-Ausbruch in einer gut untersuchten Gruppe von Rußmangaben. Etwa ein Drittel der Tiere zeigte klinische Anzeichen der Krankheit und vier Mangabenbabys starben.

Die Genomsequenzierung ergab, dass das bei den infizierten Affen nachgewiesene Virus mit einem Stamm nahezu identisch war, der 12 Wochen zuvor bei einem in der Nähe tot aufgefundenen Feuerfußhörnchen detektiert worden war.

Um beide Beobachtungen miteinander zu verknüpfen, analysierte das Team Kotproben der Mangaben auf Anzeichen einer MPXV-Zirkulation. Dies erforderte, dass die Forschenden die Proben vor dem Ausbruch sowie auf Kontakte zwischen den Wirtsarten überprüften. Eine acht Wochen vor Beginn des Ausbruchs gesammelte Probe enthielt DNA sowohl des Virus als auch des Feuerfußhörnchens. Dies werteten die Forschenden als starken Hinweis auf eine Übertragung zwischen beiden Arten zu diesem Zeitpunkt. Verhaltensdaten stützten diese Befunde. Rußmangaben dieser Gruppe wurden bereits dabei beobachtet, wie sie Feuerfußhörnchen fingen und fraßen. Dies eröffnet einen direkten Weg für die Übertragung von Viren.

Hörnchen als Reservoir ‒ Verdacht bestätigt sich

Hörnchen stehen seit langem im Verdacht, potenzielle Reservoirs für MPXV zu sein. Das Virus wurde erstmalig 1985 aus einem Wildtier – einem in der Demokratischen Republik Kongo gefangenen Seilhörnchen (Funisciurus anaerythrus) – isoliert. Auch im Jahr 2003 wurden importierte, mit MPXV infizierte Eichhörnchen verdächtigt, einen Mpox-Ausbruch bei Besitzern von Präriehunden in den USA ausgelöst zu haben. Ein direkter Nachweis, dass diese Tiere in freier Wildbahn tatsächlich einen Ausbruch bei einer anderen Tierart verursachen können, fehlte bislang. Die neue Studie ist daher ein wichtiger Durchbruch und liefert Einblicke in die Zirkulation des Erregers in der Natur.

Was dies für die menschliche Gesundheit bedeutet

Der Jagddruck hat die Populationen größerer Wildtiere reduziert. Darum werden inzwischen kleine Arten wie Hörnchen und andere Nager auch zunehmend von Menschen gejagt und verzehrt. Dies erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Exposition des Menschen gegenüber MPXV und damit das Risiko zoonotischer Übertragungen. Die nun bestätigte direkte Beteiligung von Feuerfußhörnchen an der Übertragung zwischen Arten hat daher erhebliche Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit.

„Die Identifizierung der tierischen Virusquellen und der Expositionswege, die zur Übertragung zwischen Arten führen, sind essenziell, um Spillover-Mechanismen zu verstehen und wirksame Präventionsmaßnahmen zu entwickeln, die das Risiko einer Übertragung auf den Menschen verringern“, sagt Livia V. Patrono, Wissenschaftlerin am HIOH und korrespondierende Autorin der Studie.

Die Autorinnen und Autoren empfehlen eine stärkere Sensibilisierung von Bevölkerungsgruppen, die mit Hörnchen und anderen Wildtieren in Kontakt kommen. Dies schließe auch Kinder ein. Zudem plädieren sie zur Stärkung evidenzbasierter Präventionsstrategien für ein vertieftes Verständnis der Ökologie des Affenpockenvirus (MPXV) in Reservoirarten. Insbesondere liegt hier der Fokus auf Hörnchen. Außerdem betrifft dies mögliche Zwischenwirte, vor allem nichtmenschliche Primaten, in Regionen, in denen das MPXV endemisch ist.

One-Health-Ansatz relevanter denn je

Die Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung des One-Health-Ansatzes, der die Wechselwirkungen zwischen der Gesundheit von Menschen, Tieren und Umwelt berücksichtigt. „Diese Entdeckung war nur dank langjähriger ökologischer Forschung, kontinuierlicher Gesundheitsüberwachung und systematischer Probenahme im Taï-Nationalpark möglich“, sagt Fabian Leendertz, leitender Autor der Studie, Direktor des HIOH und Co-Direktor des Taï Chimpanzee Project. „Solche Anstrengungen müssen wir fortsetzen und ausbauen, um die Risiken durch neu auftretende Infektionskrankheiten – einschließlich Mpox – besser zu verstehen und ihnen präventiv zu begegnen.“

Josef Penninger, wissenschaftlicher Geschäftsführer des Helmholtz-Zentrums für Infektionsforschung, fügt hinzu: „Diese Studie zeigt auch den großen Wert der engen Zusammenarbeit mit unseren afrikanischen Partnern. Nur durch starke, vertrauensvolle Partnerschaften mit lokalen Behörden und Forschungseinrichtungen können wir zoonotische Krankheiten effektiv bekämpfen – und damit nicht nur regional, sondern weltweit etwas bewirken.“

Das Helmholtz-Institut für One Health

Das Helmholtz-Institut für One Health (HIOH) widmet sich der interdisziplinären Erforschung der Zusammenhänge zwischen Mensch-, Tier- und Umweltgesundheit. Ziel ist, ein besseres Verständnis zoonotischer Erkrankungen, antimikrobieller Resistenzen und der Evolution von Pathogenen als Voraussetzung für erfolgreiche Pandemievorsorge und –prävention zu erlangen. Dem One-Health-Ansatz entsprechend, wonach die Gesundheit von Menschen, Tieren und Umwelt als ein untrennbares Ganzes zu betrachten ist, vereint das HIOH eine Vielzahl wissenschaftlicher Disziplinen und Forschungsschwerpunkte unter einem Dach. http://www.helmholtz-hioh.de

Das Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung

Wissenschaftler am Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung (HZI) untersuchen bakterielle und virale Infektionen sowie die Abwehrmechanismen des Körpers. Sie verfügen über fundiertes Fachwissen in der Naturstoffforschung und deren Nutzung als wertvolle Quelle für neuartige Antiinfektiva. Als Mitglied der Helmholtz-Gemeinschaft und des Deutschen Zentrums für Infektionsforschung (DZIF) betreibt das HZI translationale Forschung, um die Grundlagen für die Entwicklung neuartiger Therapien und Impfstoffe gegen Infektionskrankheiten zu schaffen. http://www.helmholtz-hzi.de