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Epidemiologie: Die Gefahr im Keim ersticken

Wie wappnet sich die Menschheit am Besten gegen eine drohende Pandemie? Computermodelle zeigen, welche Maßnahmen geeignet sind, sollte das aktuell in Südostasien grassierende Vogelgrippe-Virus die Fähigkeit erlangen, beim Menschen eine Pandemie auszulösen.
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Die Vorgänge in den Hühnerställen Südostasien beunruhigen Wissenschaftler in der ganzen Welt. Denn dort grassiert seit 2003 eine Vogelgrippe – aber nicht irgendeine, sondern ein besonders aggressiver Virustyp vom Stamm H5N1 wütet unter dem Geflügel. Nun verlässt das Virus allmählich sein ursprüngliches Verbreitungsgebiet in Südostasien und breitet sich in jüngster Zeit weiter aus: Ende Juli wurden erste Erkrankungs- und Todesfälle von Vögeln aus Südsibirien, wo Geflügel in Kontakt mit Wildvögeln kam, sowie aus Nordkasachstan gemeldet.

Es ist dem angriffslustigen Gesellen auch schon mehrfach gelungen, vom Tier auf den Menschen überzuspringen – mit fatalen Folgen: Bis zum Juli 2005 verursachte H5N1 bereits 109 menschliche Krankheitsfälle und forderte darunter 55 Todesopfer. Nun fürchten die Experten, dass das Virus die Eigenschaft erlangt, sich auch von Mensch zu Mensch zu verbreiten. Dies könnte ihm auf dem direkten Wege durch Mutationen gelingen. Möglich wäre auch, dass es in einen Menschen gelangt, der bereits mit einem humanpathogenen Grippe-Virus infiziert ist. Die beiden Virentypen könnten dann ihr genetisches Material derart miteinander vermischen, dass eine Variante des aggressiven Vogelgrippe-Virus entsteht, die direkt auf den Menschen übertragbar ist. Das Gleiche könnte auch auf dem Umweg über ein nicht-menschliches Säugetier geschehen.

Sollte H5N1 der Schritt gelingen, direkt von Mensch zu Mensch zu springen, droht eine Pandemie, die um den Globus rast. Denn die Menschen könnten dem neuen Virus keine oder nur geringe immunologische Waffen entgegensetzen.

Darum mahnen die Experten, die Entwicklungen in den asiatischen Hühnerställen mit Argusaugen zu überwachen. Gleichzeitig suchen sie fieberhaft nach dem optimalen Vorgehen, mit dem eine Pandemie im Keim erstickt werden könnte, sollte das Virus dem Menschen gefährlich werden. In Frage kommen verschiedene Maßnahmen, um die Übertragung von Viren zu begrenzen: Die Verminderung der Kontakte in der Bevölkerung, indem beispielsweise Schulen und Betriebe geschlossen werden, die Behandlung und Isolation Infizierter sowie die Verringerung der Empfindlichkeit Gesunder gegenüber dem Erreger.

Zwei internationale Teams modellierten nun den Ausbruch einer Pandemie in Thailand und überprüften die Wirksamkeit verschiedener Maßnahmen zu deren Eindämmung.

Die Arbeitsgruppe um Neil Ferguson vom Imperial College London [1] legte ihr Augenmerk auf die Behandlung mit antiviralen Mitteln. Unter ihnen wirken vor allem die Neuraminidasehemmer gegen alle Influenza-A-Subtypen. Um die Übertragung von Grippe-Viren effektiv zu hemmen, müssen antivirale Medikamente prophylaktisch eingesetzt werden. Hat die Krankheit jedoch bereits die Ausmaße einer Pandemie erreicht, ist eine antivirale Prophylaxe wegen der enormen notwendigen Substanzmengen nicht mehr durchführbar. Das Team um Ferguson überprüfte nun mit Hilfe eines Computermodells, ob in Thailand eine groß angelegte antivirale Prohylaxe, die bei den ersten beobachteten Fällen einer Übertragung von Mensch zu Mensch beginnt, eine Pandemie verhindern könnte.

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Unkontrollierter Krankheitsausbruch | Simulation eines unkontrollierten Ausbruchs einer auf den Menschen übertragbaren Vogelgrippe in Thailand: Hier der Zustand 60 bis 90 Tage nach Auftreten des ersten Falls (rot: neue Fälle; grün: Infektion beendet).
Vergleichen Sie hierzu auch die Videos unter "Medien", die einen unkontrollierten Krankheitsausbruch, eine durch wirksame Bekämpfungsmaßnahmen eingedämmte Epidemie sowie eine wieder aufgeflammte Epidemie zeigen, bei der die Maßnahmen zu gering waren.
Das Modell simulierte 85 Millionen Menschen einer ländlichen Bevölkerung, in der sich ein Virus von einem einzigen Fall aus verbreitete. Dabei zeigte sich, dass eine Pandemie ausgebremst werden könnte, wenn alle Personen, die in der Nähe eines Infizierten leben, mit antiviralen Medikamenten behandelt würden. Würden zudem Schulen und Betriebe geschlossen und eine Quarantäne verhängt, hätten diese Maßnahmen eine hohe Chance, die Verbreitung des Virus zu stoppen. Voraussetzung wäre allerdings, dass die ersten Krankheitsfälle schnell entdeckt werden und die Maßnahmen umgehend umgesetzt werden.

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Kontrollierter Krankheitsausbruch | Simulation eines kontrollierten Ausbruchs einer auf den Menschen übertragbaren Vogelgrippe in Thailand: Die Krankheitsübertragung wird innerhalb von 90 Tagen nach dem ersten Auftreten gestoppt, bevor sie sich weiter ausbreiten kann (rot: Infektionsgebiete; blau: Bereiche, in denen eine Kombination verschiedener Kontrollmaßnahmen umgesetzt wurde).
Das Team um Ira Longini von der Emory-Universität [2] zog die Möglichkeit in Betracht, gefährdete Personen prophylaktisch zu impfen. Vorhandene Impfstoffe wären jedoch gegen eine neue Virusvarianten nur begrenzt wirksam. Die Arbeitsgruppe simulierte eine ländliche Bevölkerung von 500 000 Menschen, die in verschiedenen Situationen, wie beispielsweise im Haushalt, bei der Arbeit, in Schulen oder auf Märkten, miteinander in Kontakt kamen.

Auch dieses Team kam zu dem Schluss, dass eine Kombination aus antiviraler Behandlung und Quarantäne die Übertragung der Viren bremsen könnte. Wird zusätzlich vor dem Krankheitsausbruch prophylaktisch geimpft, steigt der Erfolg der Maßnahmen deutlich an.

Ein Problem der Simulationen liegt darin, dass nicht bekannt ist, wie infektiös ein neuer Virustyp wäre – das hat aber einen großen Einfluss auf die Entwicklung einer Epidemie oder Pandemie. Beide Studien testeten unterschiedliche Infektiosität sowie verschiedene Situationen und beide zeigten eindeutig: Je infektiöser das Virus ist, umso notwendiger sind zusätzliche Maßnahmen. Nur die Kombination verschiedener Maßnahmen, schnelles Handeln sowie eine gute Koordination sind in der Lage, eine Pandemie im Keim zu ersticken – doch immerhin erscheint es machbar. Damit hätte die Menschheit zum ersten Mal die Möglichkeit, eine Grippe-Pandemie zu verhindern.
04.08.2005

Dieser Artikel ist enthalten in Spektrum - Die Woche, 04.08.2005

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