Fledermäuse als Träger neuer Herpesviren entdeckt

In einer kürzlich in Scientific Reports veröffentlichten Studie stellte ein Forscherteam aus Wuhan, China, fest, dass verschiedene Arten insektenfressender Fledermäuse in Zentralchina natürliche Wirte oder Reservoirs von β- und γ-Herpesviren sind, wobei Viren der Familie Herpesviridae Einschränkungen des Wirtsbereichs aufweisen und phylogenetische Analysen auf frühere Kreuzübertragungen zwischen Arten hinweisen.

Zoonosen haben schon immer eine ernsthafte Bedrohung für die menschliche Gesundheit und die Wirtschaft dargestellt, da das menschliche Immunsystem und die globalen medizinischen Technologien oft nicht darauf vorbereitet sind, mit diesen Viren umzugehen, die von anderen Tierarten übertragen wurden. Die Pandemie der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) ist ein Paradebeispiel dafür, wie sich Zoonosen auf das menschliche Leben und die Weltwirtschaft auswirken.

Faktoren wie das Leben in großen Gruppen und die weite Verbreitung führen oft dazu, dass Fledermäuse als Reservoir für eine Vielzahl von Krankheitserregern fungieren. Genetische Ähnlichkeiten zwischen Fledermäusen und anderen Säugetieren wie Menschen und Nutztieren haben zu Ausbrüchen verschiedener zoonotischer Viren wie dem Coronavirus des schweren akuten Atemwegssyndroms (SARS-CoV), Ebolaviren, Lyssaviren und Henipaviren geführt.

Viren der Familie Herpesviridae haben lineare doppelsträngige Desoxyribonukleinsäure (DNA) mit Genomgrößen von 124 bis 295 Kilobasenpaaren (kbp). Diese Viren wurden in vielen Tieren gefunden, darunter Schalentiere, Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel und Säugetiere. Herpesviren bei Säugetieren werden in drei Unterfamilien unterteilt: α-, β- und γ-Herpesviren. Viele Arten menschlicher Herpesviren, wie das Cytomegalovirus, das Epstein-Barr-Virus, das Kaposi-Sarkom-assoziierte Virus und die menschlichen Herpesviren 6A, 6B und 7, sind dafür bekannt, dass sie Infektionen mit schwerer Morbidität verursachen können.

In dieser Studie sammelten Wissenschaftler verschiedene Arten insektenfressender Fledermäuse aus Höhlen in verschiedenen Gebieten rund um die Stadt Wuhan in der Provinz Hubei und verwendeten molekulare Techniken, um das Vorhandensein von Herpesviren in diesen Fledermäusen festzustellen. Die epidemiologischen Merkmale der nachgewiesenen Herpesviren wurden mithilfe phylogenetischer Methoden untersucht.

Fledermäuse wurden zunächst anhand ihrer Morphologie identifiziert. Anschließend wurde das Cytochrom-b-Gen mithilfe einer Polymerase-Kettenreaktion (PCR) amplifiziert und aus der DNA dieser Fledermäuse sequenziert, um die Artidentifikation zu bestätigen. Genomische DNA aus Leber- und Darmgewebe wurde auch verwendet, um eine verschachtelte PCR-Amplifikation durchzuführen, die auf das dpol-DNA-Polymerase-Gen in Herpesviren abzielte. Darüber hinaus wurde das Glykoprotein-B-Gen verwendet, um Herpesviren weiter zu charakterisieren.

Das Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) des National Center for Biotechnology Information wurde verwendet, um veröffentlichte Herpesvirussequenzen zu erhalten, die denen in dieser Studie sequenzierten am ähnlichsten sind. Die veröffentlichten Sequenzen und die in der Studie erhaltenen Sequenzen wurden dann verwendet, um phylogenetische Bäume zu erstellen, um die Beziehungen zwischen neu entdeckten und zuvor identifizierten Herpesviren zu verstehen. Die für Fledermausarten generierten Cytochrom-b-Sequenzen wurden auch verwendet, um phylogenetische Wirtsbäume zu erstellen und so Korrelationsmuster zwischen Herpesviren und ihren Wirten zu ermitteln.

Die Studie ergab in 22 der 140 gesammelten Fledermäuse vier Stämme der Gattung Betaherpesvirus und 18 Stämme des Gammaherpesvirus. Bei der Fledermausart Rhinolophus pusillus oder der kleinen Hufeisennase betrug die Prävalenz von Herpesviren 26,3 %, während sie bei der Fledermausart Myotis davidii 8,4 % betrug. Der am häufigsten nachgewiesene γ-Herpesvirusstamm war der Stamm RP701, der auch die größte Ähnlichkeit mit dem γ-Herpesvirus der Wiederkäuer aufwies. Einer der anderen Gammaherpesvirus-Stämme, MD704, zeigte die größte Ähnlichkeit mit dem Hedgehog-γ-Herpesvirus.

Das Verbreitungsgebiet von M. Davidii erstreckt sich von den zentralen bis in die nördlichen Regionen Chinas, während R. Pusillus in der indo-malaiischen Region vorkommt. Andere Studien haben auch den Herpesvirusstamm RP701 in Fledermäusen in Südchina identifiziert, was darauf hindeutet, dass RP701 weit verbreitet ist und einen gemeinsamen Vorfahren mit einem Herpesvirus hat, das bei Wiederkäuern vorkommt.

Darüber hinaus wurden in M. Davidii vier β-Herpesviren identifiziert, die eine Ähnlichkeit von 79 % bis 83 % mit bekannten β-Herpesviren aufweisen. Diese β-Herpesviren gehörten auch zur selben Klade wie β-Herpesviren, die in anderen Fledermäusen aus der Familie der Vespertilionidae identifiziert wurden, zu der M. Davidii gehört. Diese Ergebnisse lassen darauf schließen, dass die neuen β-Herpesviren auch andere Wirte als M. Davidii haben könnten und dass enger Kontakt zwischen Individuen verschiedener Arten der Familie Vespertilionidae in Kolonien die interspezifische Übertragung dieser β-Herpesviren erleichtern könnte.

Zusammenfassend wurden im Rahmen der Studie vier neue Stämme von β-Herpesviren und 18 neue Stämme von γ-Herpesviren in 22 Fledermäusen identifiziert, die in Gebieten rund um die Stadt Wuhan gesammelt wurden. Zwei der verbreiteten Stämme weisen Ähnlichkeiten mit Herpesviren auf, die bei Wiederkäuern und Igeln vorkommen, was auf eine mögliche Übertragung auf andere Säugetiere und mögliche Ausbrüche von Zoonosen hindeutet.

Diese Ergebnisse unterstreichen die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Überwachung großer Fledermauspopulationen und der Überwachung von Virusreservoirs in diesen Wirten, um auf mögliche Ausbrüche von Zoonosen vorbereitet zu sein.