Um eine Person erfolgreich zu infizieren, muss das Influenzavirus Wege entwickeln, um das Immunsystem einer Person zu umgehen. Viren tun dies durch evolutionäre Prozesse, die als antigene Drift und antigene Verschiebung bezeichnet werden. Influenza-Viren vom Typ A machen beide Arten von Veränderungen durch, während Influenza-Viren vom Typ B und C sich nur durch den allmählichen Prozess der antigenen Drift verändern.
Antigene Drift: Kontinuierliche kleine Veränderungen
Antigene Drift beinhaltet kontinuierliche kleine Veränderungen oder Mutationen an den Oberflächenantigenen (HA oder NA) eines Virus. Denken Sie an ein kleines Boot, das über den Ozean driftet, oder an Wolken, die über den Himmel driften. Diese Veränderungen führen zu neuen Virusstämmen, die relativ eng miteinander verwandt sind und vom Immunsystem erkannt werden können (manchmal als „Kreuzschutz“ bezeichnet). Veränderungen durch antigene Drift können sich jedoch im Laufe der Zeit anhäufen und die Fähigkeit des Immunsystems einer Person belasten, das neue Virus zu erkennen.
Wie Wolken, die über den Himmel driften, beinhaltet antigene Drift kleine, kontinuierliche Veränderungen der Oberflächenantigene eines Virus. Quelle: Wikipedia Commons.
In den meisten Jahren werden ein oder zwei der Virusstämme im Grippeimpfstoff aktualisiert, um mit den Veränderungen der zirkulierenden Grippeviren Schritt zu halten. Veränderungen der Viren durch antigene Drift können zu weit verbreiteten Infektionen führen, da der Schutz, der durch frühere Expositionen gegenüber ähnlichen Viren besteht, unvollständig ist. Drift tritt bei allen drei Typen von Influenzaviren (A, B, C) auf.
Antigenic Shift, eine große, abrupte Veränderung
Antigenic Shift ist eine große, abrupte Veränderung in einem oder beiden Oberflächenantigenen (HA oder NA). Der Shift tritt in unterschiedlichen Intervallen auf und ist wahrscheinlich das Ergebnis eines Reassortiments (Austausch eines Gensegments) zwischen Influenza-A-Viren, die normalerweise Menschen und Vögel befallen.
Wie bei diesem Gewitter in der Nähe von New Boston, Texas, beinhaltet der antigene Shift große, abrupte Veränderungen der Oberflächenantigene (HA oder NA). Quelle: Griffinstorm, Wikipedia Commons.
Antigenshift führt zu einem neuen Influenza-A-Subtyp, der sich so sehr von den bisherigen Subtypen beim Menschen unterscheidet, dass die meisten Menschen keine Immunität gegen das neue Virus haben. Ein antigener Shift kann zu einer weltweiten Pandemie führen, wenn das Virus effizient von Mensch zu Mensch übertragen wird.
Ein Beispiel für einen „Shift“ ereignete sich im Frühjahr 2009, als ein neuartiges H1N1-Virus mit einer neuen Kombination von Genen (von amerikanischen Schweinen, eurasischen Schweinen, Vögeln und Menschen) bei Menschen auftauchte und sich schnell ausbreitete und eine Pandemie verursachte. Seit dem späten 19. Jahrhundert haben vier Fälle von Antigenshift zu großen Influenza-Pandemien geführt.
Obwohl sich Influenzaviren ständig und allmählich durch antigene Drift verändern, kommt Antigenshift nur gelegentlich vor. Wenn ein Typ-A-Virus beide Arten von Veränderungen durchläuft, ist es in der Lage, sich der Wirtsimmunität zu entziehen, was tiefgreifende Auswirkungen auf Epidemiologie und Kontrolle hat. Dies ist der Hauptgrund, warum saisonale Influenza-Impfstoffe häufig aktualisiert werden, um den Schutz in Risikogruppen gegen aktuell zirkulierende Stämme aufrechtzuerhalten (Arinaminpathy & Grenfell, 2010).
Antigene Drift und Shift von Influenzastämmen
Antigene Drift vs. Shift. Die antigene Drift erzeugt Influenzaviren mit leicht veränderten Antigenen, während der antigene Shift Viren mit völlig neuen Antigenen erzeugt (in rot dargestellt). Quelle: Wikipedia Commons und USDA.
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Influenza Virus: Antigene Veränderungen |
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Antigene Drift |
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Antigenic shift |
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Online-Ressource
Inflenza: Get the (Antigenic) Drift-Video (2:52)
Die H1N1-Grippe-Pandemie 2009 – Vierfaches Reassortment
Das Influenza A (H1N1)-Virus 2009 war ein neues Grippevirus, das im März und April 2009 weltweit Krankheiten verursachte. Dieses Virus wurde ursprünglich als „Schweinegrippe“ bezeichnet, weil Labortests zeigten, dass viele der Gene in diesem neuen Virus den Influenzaviren, die normalerweise bei Schweinen in Nordamerika auftreten, sehr ähnlich waren. Weitere Untersuchungen zeigten jedoch, dass sich dieses neue Virus stark von dem unterscheidet, das früher in nordamerikanischen Schweinen zirkulierte. Es hat zwei Gene von Grippeviren, die bei Schweinen in Europa und Asien zirkulierten, sowie Gene von Vögeln und menschlichen Genen. Die Wissenschaftler nennen dies ein vierfach reassortiertes Virus (CDC, 2010).