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2013-03-16-Was tun bei neuen Virusinfektionen des Menschen

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Symposium „Neue Seuchen“
der Landesärztekammer Baden-Württemberg
Was tun bei neuen
Virusinfektionen des Menschen?
Thomas Mertens
Institut für Virologie der Universität Ulm
Samstag, 16. März 2013
Masernvirus
Zytomegalievirus
HIV
Entdeckung/Erforschung
HCMV ist ein sehr „altes“ Virus
des Menschen
Krankheitsberichte
Evolution der Viren
-x
Jahre
-10 000
-1000 -100
Neue Viren des Menschen?
•
•
•
•
•
ganz neue Viren des Menschen
neue Viren des Menschen nach Wirtswechsel
neuentdeckte, alte Viren des Menschen
alte Viren mit veränderter Pathogenität
In einer Region neu aufgetretene Viren
– Veränderung von Vektoren
„Neue“ Viren 1975-1990
1975
Astroviren (Astroviridae)
Diarrhoe
Mensch, fäkal-oral, 6 Serotypen
1975
Parvovirus B 19 (Parvoviridae)
Exanthem, Arthralgie, Hydrops
fetalis, aplastische Krise, ...
Mensch, Tröpfchen, diaplazentar
1977
Ebolavirus (Filoviridae)
Hämorrhagisches Fieber
Tier , Kontakt, nosokomial,
4 Spezies
1977
Hantaanvirus (Bunyaviridae)
HFRS
Brandmaus, Ausscheidungen, >20
Spezies
1980
HTLV-1 (Retroviridae)
T-Zell Leukämie/Lymphom,
Myelopathie, TSP
Mensch, parenteral, sexuell,
Muttermilch, Subtypen A-F
1982
HTLV-2 (Retroviridae)
Haarzelleukämie?
Mensch, parenteral, sexuell,
Muttermilch ?
1983
HIV-1, HIV-2 (Retroviridae)
AIDS
Affe Mensch, parenteral, sexuell,
diaplazentar, Subgruppen-Subtypen
1988
Humanes Herpesvirus 6
Drei-Tage-Fieber, Exanthem
Mensch, Speichel, Varianten A/B
1989
Hepatitis-C-Virus (Flaviviridae)
Hepatitis
Mensch, parenteral, sexuell,
diaplazentar
1989
Guanarito-Virus (Arenaviridae)
Venezolanisches HF
Nager, Ausscheidungen, Blut
1990
Humanes Herpesvirus 7
Drei-Tage-Fieber, Exanthem
Mensch, Speichel,
1990
Hepatitis-E-Virus (Caliciviridae)
Hepatitis
Mensch (Schwein), fäkal-oral, Blut
„Neue“ Viren 19911993
Sin Nombre Virus (Bunyaviridae)
HPS
Hirschmaus, Exkrete
1993
„Hepatitis“-G-Virus (Flaviviridae)
?
Mensch, parenteral
1994
Sabia Virus (Arenaviridae)
Hämorrhagisches
Fieber
Nager, Ausscheidungen, Blut
1994
Humanes Herpesvirus 8, KSHV
Kaposi-Sarkom
Mensch, sexuell?
1994
Hendravirus (EMV) (Paramyxoviridae)
Enzephalitis
Fledermaus-Pferd, Speichel
1996
Prionprotein
TSE, nvCJD
Schaf-Rind, Nahrungsmittel
1997
Influenza-A-Virus H5N1
Vogelgrippe
Vögel, Kontakt, Wasser
1997
TTV
?
Mensch, parenteral
1998
Nipahvirus (Paramyxoviridae)
Enzephalitis
Fledermaus-Schwein,
1999
Influenza-A-Virus H5N9
Grippe
Vögel, Kontakt
1999
Influenza-A-Virus H9N2
Grippe
Vögel, Kontakt
2003
SARS-CoV (Coronaviridae)
SARS
Larvenroller, Blut, Exkrete
2003
Influenza-A-Virus H7N7
Grippe
Vögel, Kontakt
2009
Influenza-A-Virus H1N1
Grippe
Schwein aerogen
2012
neuartiges Coronavirus nCoV
SARS
?, Kontakt
Magnetic resonance imaging scans of the brains of 2 patients with Hendra virus
encephalitis, Australia, 2008.
A) Patient 1 on day 18 of illness, showing cortical and subcortical hyperintense foci.
B) Patient 2 on day 25 of illness, showing hyperintense foci in the left precentral gyrus
(arrowhead).
Hendravirus
Continuously occupied
flying fox camps and
HeV spill-over locations
in relation to human
population density.
‘Spectacled’, ‘black’ and
‘grey headed’ refer to
flying fox species
Origin of Henipa in African fruit bats?
?
„Wanderung“ des West Nil Virus (WNV)
Italien
Italien
Guangdong, 15. Februar 2003
Tag
(Tag 1)
Kanada
China
Guangdong
Frankfurt
Hong Kong
Vietnam
Singapur
Hong Kong, 21. Februar
(Tag 6)
Frankfurt am Main, 15. März
(Tag 28)
SARS Coronavirus (SARS CoV)
MembranGlykoprotein (M)
NukleokapsidProtein (N)
Spike-Protein
(S)
EnvelopeProtein (E)
RNA
Hong Kong, Toronto, Frankfurt, 27. März
(Tag 40)
Nat Med, 10, S88-S97
SARS CoV - Genomaufbau
ORF1a
1
S
ORF1b
10.000
E
M
20.000
N
30.000
Nukleotide
Science, 300, 1394-1404
Atlanta, Vancouver, 13. April
(Tag 57)
Fälle
8422
916
1600
Letalität
Kinder:
2%
Erwachsene >50: 50%
1000
400
11. Apr
Infizierte
Verstorbene
WHO, 5. Juli
22. Apr
3. Mai
14. Mai
25. Mai
5. Jun
16. Jun
Zeit
Parameter der Ausbreitung und Kontrolle
15
nicht kontrollierbar
12
Influenza
Reproduktionszahl
Pocken
9
HIV
6
100 %
3
0
SARS
90 %
kontrollierbar
0%
40 %
100 %
Übertragung durch asymptomatisch Infizierte
PNAS, 101, 6146-6151
Will it return?
Where did it come from?
0,0001
SARS CoV
Evolution
Metropol Hotel
Isolate aus
Larvenrollern
SARS-Fälle 2004
Guangdong
Provinzhospital
Guangdong
Curr Opin Infect Dis, 17, 287-294
Update zu Erkrankungen durch das neuartige Coronavirus (nCoV) (RKI, März 2013)
In Großbritannien ist ein weiterer Erkrankungsfall mit dem neuartigen Coronavirus bestätigt
worden. Dies ist der 3. Fall in diesem Monat in Grosbritannien und der 12. Fall weltweit bei
insgesamt 6 Todesfällen. Betroffen ist ein weiterer Familienangehöriger der beiden anderen
kürzlich bestätigten Fälle, von denen sich nur der Indexpatient vor seiner Erkrankung in
Pakistan und dem Königreich Saudi-Arabien aufgehalten hatte.
Eine Übertragung von Mensch zu Mensch wird somit als am wahrscheinlichsten angesehen.
Bei dem hier beschriebenen neuartigen Coronavirus wird bislang vermutet, dass sich die
meisten Patienten direkt oder indirekt über eine zoonotische Infektionsquelle angesteckt
haben. Das mögliche zoonotische Reservoir und der Ansteckungsweg sind aber weiterhin
unbekannt. Mit Ausnahme der beiden erkrankten Kontaktpersonen zu dem englischen
Indexfall aus 2013 findet sich bei allen Patienten in der Anamnese ein Aufenthalt in einem
der Länder der arabischen Halbinsel (Jordanien, Katar, Konigreich Saudi-Arabien).
Bei Patienten mit akuten schweren Lungenerkrankungen ungeklärter Ursache sollte daher
nicht nur der Kontakt zu einem bestätigten Fall (z. B. im Rahmen der medizinischen
Versorgung), sondern auch ein Aufenthalt auf der arabischen Halbinsel erfragt werden.
Fledermäuse stellen das naturliche Reservoir von Coronaviren dar. Das nCoV gehört wie das
SARS-Virus zur Gattung der Coronaviren. Beide Viren werden aber jeweils anderen Linien
zugeordnet. Für Patienten unter weiterer Abklärung (Falldefinition des RKI vom 12.12.2012)
bietet das RKI ggf. weitergehende differenzialdiagnostische Laboruntersuchungen an. Die
spezifische Diagnostik des neuartigen Coronavirus ist am RKI und am Institut für Virologie der
Universität Bonn etabliert.
Mammalian species:
6600
Bat species:
1100
• Large contiguous populations
• Flight
• Mammals – genetic proximity to humans
Bats live in dense and large social groups
Photo: R. Swanepoel, Johannesburg
SARS-like
group
China/Europe
Africa
R. blasii, Bulgaria
Drexler et al., JVi 2010
European bats carry very close
relatives of SARS-CoV
R. blasii (A. Seebens)
Was tun bei neuen Virusinfektionen
des Menschen?
Faktoren
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Übertragungswege
Mensch-Mensch Übertragung
Vektoren
Viruspersistenz
(Dauerausscheider)
Reproduktionszahl des Virus
asymptomatische Überträger
Umweltresistenz
Mobilität der Wirte
Populationsdichte der Wirte
Maßnahmen
•
•
•
•
•
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•
•
•
•
•
•
Falldefinition
Diagnostik sicherstellen
Epidemiologie klären
rasche Fallfindung
(häusliche) Quarantäne
Hygienemaßnahmen
Schutzausrüstung
gute Zusammenarbeit
Vektorbekämpfung
Exositionsvermeidung
Impfstoffentwicklung
antivirale Therapie
PassagierListen
Komplexität in der Virologie:
Die (Schweine)grippe – Science
Fiction und Korruption?
Online-Wörterbuch Philosophie:
Das UTB-Online-Wörterbuch Philosophie
Dr. Brigitte Wiesen
Komplexität
Eigenschaft, die sich auf Systeme bezieht, die aus vielen verschiedenen Elementen und den Relationen zwischen diesen Elementen zusammengesetzt sind. Je mehr Elemente ein System hat und
je größer die Anzahl der zwischen den Elementen bestehenden
Relationen ist, desto höher ist der Grad der Komplexität des
Systems.
Man muss Komplexität und Kompliziertheit unterscheiden.
Kompliziertheit bezieht sich auf die Anzahl qualitativ unterschiedlicher Elemente des Systems, wogegen Komplexität allein die
Gesamtzahl der Elemente ohne Untersuchung der qualitativen
Unterschiede als Merkmal berücksichtigt. Komplexität macht also
eine Aussage über die Quantität eines Systems und Kompliziertheit über seine Qualität.
20. JANUAR 2013, NR. 3
Ende des Moratoriums: Bald neue Experimente mit Superviren
Das wohl umstrittenste Forschungsprojekt der Welt geht in die
nächste Runde: Wissenschaftler wollen die vor einem Jahr
gestoppten Versuche mit hochgefährlichen Varianten des
Vogelgrippevirus wieder aufnehmen, berichtet die "Frankfurter
Allgemeine Sonntagszeitung".
Spiegel Online, Samstag, 19.01.2013 – 17:48 Uhr
19.01.2013
Was ich bei Wissenschaftlern nicht verstehe: Warum wird um jeden Preis der Erkenntnisgewinn
vorangetrieben? Es ist klar, dass auch bei Einhaltung aller Sicherheitsstandards Zufälle passieren,
manche können zu einer Pandemie führen. Warum versucht man nicht die bisherigen
Erkenntnisse einfacher darzustellen, damit viele Menschen sie verstehen und nachvollziehen
können? So mutet das eher an wie: Augen zu und durch, wir reden später.
19.01.2013
gibt es Wissenschaft, die sich damit beschäftigt und solche aggressiven Viren züchtet? Ich mein,
ist es nachgewiesen, dass Menschen im Labor den Virus H5N1 erfunden haben? könnte man die
ggf. verklagen?
19.01.2013
............ . 1. ich glaube es ist notwenndig forschung zu betreiben um zu verstehen was da
überhaupt geschied . 2. es muß absolut sicher sein und in nur 1-2 laboren so wie im artikel
beschrieben diese müssen um jeden preis geschützt werden . auch mit bewaffneten soldaten
wegen der terrorgefahr ! ansonnsten is das thema für laien zu kompliziert um es einschätzen zu
können .................
19.01.2013
Prestige, Eitelkeit, Karrieregeilheit, Gewinnstreben (nicht nur nach Erkenntnis), Angst vor Jobverlust, mangelnde Zivilcourage.... Mit anderen Worten: Wissenschaftler sind auch nur Menschen.
Spiegel Online, Samstag, 19.01.2013, Diskussionsbeiträge
Diskussionsbeitrag Nr 104/105
21. Januar 2013, 17:28 Uhr
Schade, dass immer wieder Leute diskutieren müssen, die
von der Materie keine Ahnung haben. Wie bereits durch
andere gepostet...erstmal die Originalarbeiten lesen (nicht
das gefilterte Zeug, das bei SPON verbreitet wird) und dann
eine Meinung bilden. Bei diesen Experimenten geht es
mitnichten um das Züchten eines Supervirus (es heißt
übrigens das Virus). Die Leute um Ron Fouchier sind auch
nicht karrieregeil. Bitte beschäftigen sie sich mit der
Entwicklung von Influenza-Impfstoffen. Evtl. finden Sie
heraus, warum jährlich dagegen geimpft wird (steht alles in
einschlägigen Lehrbüchern). Ich gehe weiterhin davon aus,
dass die meisten Schreiber hier noch nie ein
Hochsicherheitslabor gesehen, geschweige denn betreten
haben. Wieso dann von Ahnungslosen darüber diskutiert
wird, ist mir schleierhaft.
Ich möchte jetzt mit Ihnen noch
diskutieren:
1. Die Komplexität des biologischen Systems
Influenzaviren
2. Handeln und Unsicherheit der Wissenden
(Experten)
3. Misstrauen der Unwissenden (Laien)
4. Die Rolle der Medien
5. Schlussfolgerungen
1. Die Komplexität des biologischen Systems
Influenzaviren
Die Bedeutung der Spanischen Grippe 1918
U.S. Life Expectancy
70
By age
60
Erkrankungsrate: 25 - 40%
50
Letalität: ca. 2% (normal: 0.1%)
40
Influenza-Opfer (weltweit): ca. 25 - 40 Millionen*
25-40 Millionen
Tote
weltweit
(Deutschland
: 225,000;
USA:
675,000)
30
1900
‘30
‘50
‘70
‘90
Die Spanische Grippe und die Weltpolitik
Prinz Max von Baden
Matthias Erzberger
Woodrow Wilson
Reichskanzler
Influenzaerkrankung während
der Friedensverhandlungen
Oktober 1918
Leiter der Deutschen
Delegation November 1918
nach dem Tod seiner Frau und
seines Sohnes an Influenza
President of the United States
Influenzaerkrankung während der
Verhandlungen in Versailles im
April 1919
Besonderheit der Influenza-A-Viren
Hämagglutinin (HA)
16 versch. HA
Matrix (M1)
Neuraminidase
(NA)
9 versch. NA
Polymerase-Komplex (PA, PB1, PB2)
Nukleoprotein (NP)
M2
Protonenpumpe
Nuklear Export Proteine
(NEP)
Familie der Orthomyxoviren
Umhüllte Viruspartikel
Erbsubstanz : 8 Segmenten (-)ssRNA
Typen: A, B, C
100nm
H1N1
H3N2
H5N1
…
Interspecies-Übertragung von Influenza-A-Viren
H3
H4
H3 H7
H5 H6
H7 H9
H13
H1 H1´
H3
H1 H2
H3
B?
Veränderungen des Influenza-A-Virus Genoms
A
B
„antigenic drift“
Punktmutationen
Epidemien
Russel et al, Science 2008
„antigenic shift“
Reassortments
Pandemien
Pandemische Influenza-A-Viren
(Antigen-shift)
Können wir Epidemien vorhersagen?
Klassische
Geflügelpest
oder Vogelgrippe
Pathogenität von Influenza-A-Viren
Influenza des Menschen
Aviäre Influenza
Apathogen
(H1-H16)
Pathogen
(H5, H7)
Enterale Infektion
E. Munch
Self portrait
1918
Geflügelpest
Respiratorische Infektion
Die Spaltstelle des HA determiniert z. T. die Pathogenität
der aviären Influenzaviren
H1-H16
H5, H7
R
X
K/R
R
R
trypsinlike protease
furin
apathogenes
Virus
pathogenes
Virus
lokale
Infektion
systemische
Infektion
2. Handeln und Unsicherheit der Wissenden
(Experten)
Vieles ist zur Biologie und Epidemiologie der Influenzaviren bekannt,
aber längst nicht alles.
Unser Wissen und „der Fortschritt“ der Pharmaindustrie
eröffneten neue Handlungsspielräume.
Die Zeit drängte
Es mussten Entscheidungen ohne ausreichende Datenbasis getroffen
Werden (STIKO-Empfehlung , Tamiflu)
3. Misstrauen der Unwissenden (Laien)
Wir sind alle hinsichtlich fast aller Probleme im Detail Unwissende
Wir misstrauen den Wissenden weil wir ihren
Motiven z.B. Geld, Geltungssucht, Karriere......... (STIKO?)
oder
ihrer Kompetenz
oder
ihrer Fähigkeit zur „Übersicht“
misstrauen
Wir misstrauen der Pharmaindustrie (Tamiflu)
Wir misstrauen den politischen Entscheidungsträgern
4. Die Rolle der Medien
Die Vertreter der Medien sind vielfach auch Unwissende, die Auswahl
der Wissenden und die Bewertung der „Informationen“ ist schwierig
Auch die Medien stehen unter erheblichem Erfolgsdruck
(Einschaltquoten, Verkauf)
Es gibt Manipulation durch Medien („Infotainment“)
5. Schlussfolgerungen
Biologisch komplexes
und kompliziertes
Problem
Influenzavirus
Fremdinteressen
Komplexes Teilwissen
Zwang zu
Handlungsvorschlägen
Die Medien verstärken
richtiges und falsches
Kommunikationschaos
Die Unwissenden sind
misstrauisch und
verunsichert
Die Entscheidungsträger
Einige Folien verdanke ich
• René Gottschalk
Abteilung Infektiologie, Stadtgesundheitsamt
Frankfurt am Main
• Christian Drosten
Institute für Virologie, Universität Bonn
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Seele and Geist
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