Fledermäuse, die guten Wirte

Tollwut, SARS und jetzt COVID-19 – warum stammen so viele gefährliche Erreger von Infektionskrankheiten ursprünglich von Fledermäusen? Im Chinesischen sind die Worte für Glück und Fledermaus Homophone. Das heißt: Ausgesprochen klingen sie gleich, auch wenn sie jeweils anders geschrieben werden. Fledermäuse gelten daher in China als Glücksbringer. Fünf Fledermäuse zusammen repräsentieren die „Fünf Segen“: Langes Leben, Wohlstand, Gesundheit, Tugendhaftigkeit und friedvoller Tod. Weltweit dürfte diese Symbolik gerade auf eine äußerst harte Probe gestellt werden: Die derzeit verfügbaren Daten sprechen nämlich dafür, dass das pandemische Coronavirus SARS-CoV-2 von Fledermäusen auf den Menschen übergesprungen ist – wahrscheinlich über einen tierischen Zwischenwirt, den Händler auf einem Lebensmittelmarkt in Wuhan angeboten hatten (nach letzten Mutmaßungen könnten dafür Schuppentiere – sogenannte Pangoline – in Betracht kommen) [1; 2; 3]. Bezogen auf die jüngere Vergangenheit wäre COVID-19, also die von SARS-CoV-2 ausgelöste Erkrankung, bereits das dritte Beispiel dafür, dass ein von Fledermäusen übertragenes Coronavirus für Menschen gefährlich werden kann [vgl. hier und hier]. 2002 war – ebenfalls in China – die schwere Lungenkrankheit SARS („severe acute respiratory syndrome“) erstmals aufgetreten; 2012 dann MERS („middle east respiratory syndrome“), primär auf der arabischen Halbinsel. Coronaviren sind dabei nicht die einzigen Viren, für die Fledermäuse ein Reservoir darstellen. Etwa auch die für Menschen hochgefährlichen Erreger von Tollwut und Ebola aus der Familie der Rhabdo- bzw. Filoviren kommen natürlicherweise in Fledermäusen vor. Insgesamt sind bisher über 60 Viren bekannt, die unter Fledermäusen zirkulieren und beim Menschen Erkrankungen auslösen können, also humanpathogen sind. Und: Im Vergleich zu anderen Säugetieren, tragen Fledermäuse überproportional viele humanpathogene Viren in sich, wie ein Forscherteam um den Biologen Kevin J. Olival bereits 2017 berichtet hatte [4]. All das wirft die Frage auf: Warum sind Fledermäuse mit soviel gefährlicher Fracht unterwegs? Optimale Bedingungen für Viren Ein Teil der Antwort hängt wahrscheinlich mit der Lebensweise und dem Vorkommen der Fledermäuse zusammen. Unterstellt man, dass es evolutionär betrachtet für Viren von Vorteil ist, sich maximal zu verbreiten, dann bieten Fledermäuse ausgezeichnete Ausgangsbedingungen: Sie leben dicht an dicht in Kolonien mit bis zu hunderttausenden Tieren – teilweise sogar mit Angehörigen verschiedener Fledermausarten; sie können fliegend große Distanzen überwinden. Und mit über 1.300 Arten stellen sie nach den Nagetieren die vielfältigste Säugetierart, mit Vertretern auf allen Kontinenten der Erde (mit Ausnahme der Antarktis). Aber noch etwas anderes macht sie zu besonders guten Wirten für Viren: ihr Immunsystem! Gerade erst hat ein internationales Forscherteam um den Mikrobiologen Arinjay Banerjee im Fachblatt Frontiers in Immunology zusammengetragen, was über das Wechselspiel von Viren und Immunabwehr bei Fledermäusen bekannt ist [5]. Besonders bemerkenswert ist dabei der Umstand, dass sehr viele Viren, die Menschen oder andere Säugetiere schlimmstenfalls dahin raffen können, Fledermäusen nichts oder nur wenig anhaben. Das könnte unter anderem daran liegen, dass das Fledermausimmunsystem die Viren in Schach hält, ohne starke Entzündungsreaktionen auszulösen. Dafür gäbe es zumindest verschiedene Hinweise aus Untersuchungen an Fledermauszellen im Labor, berichten die Forscher. Weil Entzündungen auch im Zusammenhang mit Alterungsprozessen bedeutsam seien, könnte eine solche besonders effektive Entzündungskontrolle vielleicht auch erklären, warum Fledermäuse sehr viel älter werden, als man es angesichts ihrer Körpergröße eigentlich erwarten würde. Die gebremsten Entzündungsreaktionen wiederum sind möglicherweise eine Begleiterscheinung der Flugfähigkeit von Fledermäusen. Das Fliegen ist nämlich energetisch so anstrengend, dass dabei Stoffwechselprodukte anfallen, die potenziell DNA- und Zellschäden anrichten. Vor diesem Hintergrund könnte es sinnvoll sein, entzündliche (Folge-)Schäden zu begrenzen, wie der Immunologe David T. S. Hayman in einem Kommentar in der Fachzeitschrift Nature Microbiology (2019) vermutet [6]. Stark am Anfang, sanft im Abgang Dass Fledermäuse sich bei Virenkontakt eine weniger stark ausgeprägte Entzündungsreaktion leisten, liegt vielleicht auch daran, dass ihre erste immunologische Verteidigungslinie effektiver arbeitet: Bei Infektionen schütten menschliche und Fledermauszellen antiviral wirksame Proteine wie Interferone (IFN) aus. Diese sind Teil der angeborenen Immunabwehr und setzen eine Vielzahl komplexer Prozesse in Gang, die darauf abzielen, eine Virusinfektion einzudämmen. IFN wirken zum Beispiel auf bestimmte Gene – sogenannte ISG –, die dann ihrerseits Abwehrproteine herstellen. Bei Fledermäusen lässt sich zeigen, dass die ISG-Proteinspiegel schneller ansteigen und schneller wieder absinken, als das beim Menschen der Fall ist. Das könne einerseits eine schnellere Virenkontrolle ermöglichen und andererseits vor Zellschäden durch die eigene Abwehr schützen, mutmaßen Banerjee und sein Team. Und: Auch ohne Viruskontakt finden sich bei Fledermäusen mehr ISG-Proteine als in menschlichen Zellen. Das heißt: Die angeborene Abwehr befindet sich bei Fledermäusen quasi standardmäßig in erhöhter Alarmbereitschaft. Zudem gelingt es Fledermäusen offenbar, Moleküle von Viren zu neutralisieren, mit denen diese eine frühe Immunantwort bei anderen Säugetieren aushebeln. Für den Menschen kann all das fatale Folgen haben: „Viren, die unter [solchen] robusten antiviralen Verteidigungseinrichtungen schnelle Replikationsraten entwickeln, bergen möglicherweise das größte Risiko, zu speziesübergreifenden Erregern zu werden, die auf Wirte überspringen, deren Immunsystem sich von dem einzigartigen der Fledermäuse unterscheidet“, warnen die Biologin Cara E. Brook und ihre Kollegen in einer aktuellen Publikation im Fachjournal eLIFE [7]. Unzureichende Datenlage In ihrer Übersichtsarbeit führen Banerjee und seine Koautoren noch dutzende weitere Besonderheiten an, die das Immunsystem von Fledermäusen auszeichnen. Insgesamt ergibt sich dabei das Bild, dass die Immunabwehr von Fledermäusen Viren zwar früh und stark kontrolliert, aber nicht vollständig eliminiert. Das passt zu sehr frischen Erkenntnissen, die das Team um Brook mit Hilfe von Zellkulturanalysen und mathematischen Modellen gewonnen hat. Vereinfacht könnte man sagen: In gewissem Rahmen scheinen Fledermäuse Viren eher zu tolerieren, anstatt mittels schwerer Entzündungen die vollständige Vernichtung der Erreger – unter Umständen auf Kosten des Wirtes – zu erzwingen. Aber gilt das für alle Viren? Oder nur für solche, die sich im Laufe der Evolution gemeinsam mit dem Fledermäusen entwickelt haben? Viele Fragen sind derzeit noch offen. Schließlich sind auch Viren bekannt, die Fledermäusen unter bestimmten Umständen schaden können – darunter das Tollwutvirus. Und für die Gruppe der DNA-Viren gebe es bei Fledermäusen sogar Hinweise auf eine reduzierte Immunantwort. Die meisten bisherigen Erkenntnisse bezögen sich aber aber auf RNA-Viren (auch SARS-CoV-2 und die Erreger von SARS und MERS fallen in diese Klasse) bzw. auf solche Viren, die bei Fledermäusen keine Symptome auslösen. Daher bestünde weiter großer Forschungsbedarf, betonen Banerjee und Mitarbeiter. „Wenn Forscher [noch besser] verstehen, wie Fledermäuse die Virus-vermittelte Krankheitsentstehung kontrollieren, könnte das helfen, neue Angriffsziele und Moleküle für Therapien zu finden, um Infektionen bei anderen Säugetieren einschließlich dem Menschen [...] zu behandeln“, versprechen sich die Wissenschaftler dabei von weiterer Forschung. Keine Angst vor der einheimischen Fledermaus Überhaupt müsse man sich klar machen, dass viele der aktuellen Daten aus Laborstudien stammen, die noch nicht an lebenden Fledermäusen und in der Wildnis überprüft worden sind. Angesichts der enormen Vielfalt an Fledermausarten sei es zudem schwierig, die Befunde zu einer Spezies einfach auf eine andere zu übertragen. In puncto Gefahr für den Menschen spiele zum Beispiel in Deutschland nur das Tollwutvirus eine Rolle, erklärte Christian Voigt, Wissenschaftler am Leibniz-Institut für Zoo- und Wildtierforschung in Berlin, am 23. März 2020 im Gespräch mit dem Deutschlandfunk [https://tinyurl.com/dfunk-bat]. Das Tollwutvirus komme zwar bei einheimischen Fledermäusen vor, die Prävalenz sei aber sehr gering. Zudem stehe bei Tollwut eine (Nach-)Impfung zur Verfügung. Mit Blick auf SARS-CoV-2 “ist festzuhalten, dass die einheimischen Fledermäuse bei dieser Corona-Pandemie keine Rolle spielen. Diese haben nicht den jetzt relevanten Coronavirus”, betonte Voigt. Und erinnerte daran: “[Einheimische Fledermäuse] erfüllen wichtige ökosystematische Funktionen in den Lebensräumen, wie zum Beispiel die Schadinsekten-Bekämpfung in der Landwirtschaft oder in der Forstwirtschaft.” Nicht Fledermäuse sind das Problem Diese systemische Perspektive vertritt auch die EcoHealth Alliance, eine in New York ansässige Nichtregierungsorganisation, die dazu beigetragen hatte, den Ursprung des SARS-Erregers aufzuklären: Einerseits müsse man virologisch relevante Wildtiere wie Fledermäuse weiter erforschen, um zukünftige Epidemien zu verhindern, wie das Team um ihren Leiter Peter Daszak im Fachblatt Biosafety and Health schreibt. Zum anderen gelte es, Menschen, die ein hohes Risiko für Kontakte mit Wildtieren tragen, besser zu schützen und zu überwachen – und die Sicherheit auf Lebensmittelmärkten und im Handel mit Wildtieren zu verbessern [8]. Damit lenken sie freilich den Blick von den Fledermäusen auf das Tier, das als eigentlicher Problemverursacher gelten kann: „Treiber in der Entstehung [neuer] Krankheiten sind Aktivitäten des Menschen, die global zunehmen, darunter Entwaldung, Intensivlandwirtschaft und der Handel mit Wildtieren“. All das führe dazu, dass Kontakte von Mensch und Tier exponentiell anstiegen – und damit auch das Risiko für Erkrankungen. Oder anders gesagt: Maßnahmen, welche dem Wohl von Fledermäusen zugute kommen, könnten langfristig auch die Gesundheit des Menschen schützen.

Springer Medizin

Fledermäuse, die guten Wirte

Weiterführende Themen

Neu im Fachgebiet Innere Medizin

Sintilimab mit positiven Ergebnissen bei fortgeschrittenem Magenkrebs

Erhöhtes Risiko für Aneurysmen und Dissektionen unter VEGFR-TKI

Krebs im Kopf- und Halsbereich: Überlebensnachteil in Ostdeutschland

Lassen sich altersassoziierte Erkrankungen via Bluttest vorhersagen?

Update Innere Medizin