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Oberflächenantigene & Plastizität, Immunität

Influenza A-Viren unterscheiden sich vor allem durch die beiden Oberflächenantigene Hämagglutinin (H) und Neuraminidase (N).

Während Hämagglutinin (H) hauptsächlich für die Infektion der Wirtszelle (Adsorption) verantwortlich ist, spielt die Neuraminidase vor allem bei der Freisetzung neu gebildeter Viruspartikel aus der Wirtszelle eine Rolle.

Influenza A-Viren können nun aber ihre Oberflächenantigene ändern, wodurch von ihnen ein nahezu unbeeinflussbares Gesundheitsrisiko ausgeht. Diese Eigenschaft nennt man Plastizität, sie wird durch zwei unterschiedliche Mechanismen bewirkt:

Antigenshift

Hierbei kommt es bei der Virusvermehrung zum Austausch von Genomsegmenten, wenn die Wirtszelle gleichzeitig mit zwei verschiedenen Subtypen, auch unterschiedlicher Spezies, infiziert wird. Diese Neusortierung der Gene wird genetic reassortment genannt und es entstehen neue Subtypen mit gemischten Gensegmenten beider „Elternviren“ (P-Generation). Ein Austausch von Segmenten von Oberflächenantigenen führt dazu, dass das produzierte „Tochtervirus“ (F1-Viren) gegenüber der P-Generation eine veränderte Struktur der Oberflächenantigene besitzt.
Dadurch kann es sich bis zum Aufbau einer neuen Immunität ungehindert in der Population ausbreiten.


Antigendrift

Die so genannte Antigendrift spielt beim Pferd bei der Entstehung neuer Varianten der Oberflächenantigene dagegen eine wesentlich bedeutendere Rolle. Sie beruht auf mehreren Punktmutationen an den für die beiden Oberflächenantigene Hämagglutinin (H) und Neuraminidase (N) codierenden Genen. Dadurch kommt es zu Änderungen in der Aminosäuresequenz sowie der Oberflächenstruktur, weshalb die durch natürliche Infektion oder Impfungen erworbene Immunität der Tiere dann nicht mehr ausreicht.
Dieser Antigendrift muss bei der Herstellung und Auswahl des Impfstoffes Rechnung getragen werden.


Solch ein Reassortment ist beim Pferd zwar bisher noch nicht beobachtet worden, spielt aber vor allem beim Geflügel und beim Schwein eine bedeutende Rolle. Das Schwein wird in diesem Zusammenhang auch als „mixing vessel“ bezeichnet, da nach der Infektion z.B. mit aviären oder humanen Influenza A-Viren Shifts mit der Folge des Auftretens neuer Subtypen gehäuft vorkommen. Hierin sehen Experten auch die größte Gefahr im Zusammenhang mit dem Ausbruch und der immer noch grassierenden aviären Influenza vom Typ H5N1.