Fledermäuse sind Träger von neuen Herpesviren

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

Zoonosen stellen seit jeher eine ernsthafte Bedrohung für die menschliche Gesundheit und die Wirtschaft dar, da das menschliche Immunsystem und die globale Medizintechnik oft nicht darauf vorbereitet sind, diese von anderen Tierarten übertragenen Viren zu bekämpfen. Die Coronavirus-Pandemie 2019 (COVID-19) ist ein Paradebeispiel dafür, wie Zoonosen das menschliche Leben und die Weltwirtschaft beeinträchtigen.

Faktoren wie das Leben in großen Gruppen und die weite Verbreitung führen oft dazu, dass Fledermäuse als Reservoir für verschiedene Krankheitserreger fungieren. Genetische Ähnlichkeiten zwischen Fledermäusen und anderen Säugetieren wie Menschen und Nutztieren haben zu Ausbrüchen verschiedener zoonotischer Viren wie dem Coronavirus des Schweren Akuten Respiratorischen Syndroms (SARS-CoV), Ebolaviren, Lyssaviren und Henipaviren geführt.

Viren der Familie Herpesviridae besitzen lineare, doppelsträngige Desoxyribonukleinsäure (DNA) mit Genomgrößen von 124 bis 295 Kilobasenpaaren (kbp). Diese Viren wurden in vielen Tieren gefunden, darunter Weichtieren, Fischen, Amphibien, Reptilien, Vögeln und Säugetieren. Säugetier-Herpesviren werden in drei Unterfamilien unterteilt: α-, β- und γ-Herpesviren. Viele Arten menschlicher Herpesviren, wie das Cytomegalievirus, das Epstein-Barr-Virus, das Kaposi-Sarkom-assoziierte Virus und die humanen Herpesviren 6A, 6B und 7, verursachen bekanntermaßen Infektionen mit schwerer Morbidität.

Für diese Studie sammelten die Forscher verschiedene Arten insektenfressender Fledermäuse aus Höhlen in verschiedenen Gebieten rund um Wuhan in der Provinz Hubei und setzten molekulare Techniken ein, um das Vorhandensein von Herpesviren in diesen Fledermäusen festzustellen. Die epidemiologischen Merkmale der nachgewiesenen Herpesviren wurden mit phylogenetischen Methoden untersucht.

Fledermäuse wurden zunächst anhand ihrer Morphologie identifiziert. Anschließend wurde das Cytochrom-b-Gen mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR) amplifiziert und aus der DNA dieser Fledermäuse sequenziert, um die Artidentifikation zu bestätigen. Genomische DNA aus Leber- und Darmgewebe wurde zudem für eine Nested-PCR-Amplifikation verwendet, die auf das dpol-DNA-Polymerase-Gen in Herpesviren abzielte. Zusätzlich wurde das Glykoprotein-B-Gen zur weiteren Charakterisierung von Herpesviren verwendet.

Das Basic Local Alignment Search Tool (BLAST) des National Center for Biotechnology Information wurde verwendet, um veröffentlichte Herpesvirussequenzen zu erhalten, die den in dieser Studie sequenzierten Sequenzen am ähnlichsten waren. Die veröffentlichten und die in der Studie erhaltenen Sequenzen wurden anschließend zur Erstellung phylogenetischer Bäume verwendet, um die Beziehungen zwischen den neu entdeckten und bereits identifizierten Herpesviren zu verstehen. Für Fledermausarten generierte Cytochrom-b-Sequenzen wurden zudem zur Erstellung eines phylogenetischen Wirtsbaums verwendet, um Korrelationsmuster zwischen Herpesviren und ihren Wirten zu ermitteln.

Die Studie ergab bei 22 der 140 gesammelten Fledermäuse vier Stämme der Gattung Betaherpesvirus und 18 Stämme des Gammaherpesvirus. Bei der Fledermausart Rhinolophus pusillus (Kleine Hufeisennase) lag die Herpesvirusprävalenz bei 26,3 %, während sie bei der Fledermausart Myotis davidii bei 8,4 % lag. Der am häufigsten nachgewiesene γ-Herpesvirusstamm war RP701, der auch die größte Ähnlichkeit mit dem γ-Herpesvirus der Wiederkäuer aufwies. Ein weiterer Gammaherpesvirusstamm, MD704, zeigte die größte Ähnlichkeit mit dem Igel-γ-Herpesvirus.

Das Verbreitungsgebiet von M. davidii erstreckt sich von Zentral- bis Nordchina, während R. pusillus in der Indomalaya-Region vorkommt. Andere Studien haben den Herpesvirusstamm RP701 auch bei Fledermäusen in Südchina nachgewiesen. Dies deutet darauf hin, dass RP701 weit verbreitet ist und einen gemeinsamen Vorfahren mit dem bei Wiederkäuern vorkommenden Herpesvirus hat.

Zusätzlich wurden vier β-Herpesviren in M. davidii identifiziert, die eine Ähnlichkeit von 79 bis 83 % mit bekannten β-Herpesviren aufwiesen. Diese β-Herpesviren gehörten zudem zur selben Klade wie die in anderen Fledermäusen der Familie Vespertilionidae, zu der M. davidii gehört, identifizierten β-Herpesviren. Diese Ergebnisse legen nahe, dass die neuen β-Herpesviren auch andere Wirte als M. davidii haben könnten und dass enger Kontakt zwischen Individuen verschiedener Vespertilionidae-Arten in Kolonien die Übertragung dieser β-Herpesviren zwischen den Arten erleichtern könnte.

Zusammenfassend identifizierte die Studie vier neue β-Herpesvirusstämme und 18 neue γ-Herpesvirusstämme bei 22 Fledermäusen aus der Umgebung von Wuhan. Zwei der häufigen Stämme weisen Ähnlichkeiten mit Herpesviren auf, die bei Wiederkäuern und Igeln vorkommen, was auf eine mögliche Übertragung auf andere Säugetiere und mögliche Ausbrüche zoonotischer Erkrankungen hindeutet.

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