Wie COVID-19 entstand und sich über die Kette der Fleischversorgung intensivierte

Wie COVID-19 entstand und sich über die Kette der Fleischversorgung intensivierte

Do, 20.08.2020 — Ricki Lewis

Ricki LewisIcon MedizinViele der vom Tier auf den Menschen überspringenden Infektionskrankheiten (sogenannte Zoonosen) haben ihren Ursprung in Ostasien und hängen mit den dortigen Essgewohnheiten zusammen. Eine vietnamesische Forschergruppe hat an Fleischproben aus den Jahren 2013 und 2014 mittels Gentests festgestellt, dass vor allem Fledermäuse und Ratten bis zu 75 % , resp. 34 % mit verschiedenen Coronaviren infiziert waren. Interessanterweise steigerte sich der Anteil infizierter Ratten über die Versorgungskette vom Tier bis zum Endkonsumenten auf etwa das Doppelte. Die Genetikerin Ricki Lewis berichtet über wesentliche Erkenntnisse der Studie, die uns verstehen helfen, wie für den Menschen tödliche Virusinfektionen in Asien entstehen und wie man diese abwehren könnte. *

Früh in diesem denkwürdigen Jahr hat sich ein Wet Market in Wuhan, China als Ursprungsort der Pandemie von COVID-19 oder zumindest als mögliche Station auf dem Weg zum Ausbruch herausgestellt (Wet Market - Nassmarkt; lt. Wikipedia ein traditioneller Ort, wo lebendige oder frisch geschlachtete Tiere verkauft werden und die Böden vom häufigen Abspritzen/Reinigen durchnässt sind; Anm. Redn.). Noch vor diesem Ausbruch haben Forscher Fleischproben, die sie in den Jahren 2013 und 2014 gesammelt hatten, untersucht, um mithilfe von Gentests nachzuvollziehen, was nun neuerdings wieder passiert sein dürfte: die Verstärkung der Durchseuchung auf dem Weg vom Fleisch von Wildtieren oder Zuchttieren über große Märkte bis hin zu Restaurants. Der Bericht ist eben in PLoS ONE erschienen [1].

„Diese Studie zeigt, dass die Versorgungskette der lebenden Wildtiere vom Händler zum Konsumenten das Risiko des Überspringens verdoppelt. Man weiß, dass damit die Kontakthäufigkeit zwischen Wildtieren und Menschen erhöht wird, und wir zeigen hier, wie die Anzahl infizierter Tiere auf dem Weg stark steigt“, schreibt das Team um Amanda E. Fine von der Wildlife Conservation Society in Hanoi.

Für niemanden, der Viren kennt, war COVID-19 eine Überraschung. Viele Leute haben halt nicht zugehört, auch wenn sie wiederholt gewarnt wurden.

Einsammeln von Tieren

Genetische Tests (PCR-Tests) zeigten klar RNAs von sechs Arten von Coronaviren in drei Settings:

  • in wilden, freillebenden Feldratten
  •  in kommerziellen Wildtierfarmen, die Großmärkte und Restaurants mit Bambusratten und malaiischen Stachelschweinen beliefern
  • in Guano-Farmen.

Guano-Farmen sehen aus wie Reihen umgedrehter Besen (Abbildung 1). Es sind im Hinterhof angesiedelte Fledermausbehausungen, die gefördert von der kambodschanischen Regierung seit 2004 geschaffen wurden, um Geld zu verdienen, die Bodenfruchtbarkeit zu verbessern, Schädlinge zu bekämpfen, den Einsatz chemischer Düngemittel zu reduzieren und gefährdete Fledermäuse zu schützen.

Unter den mit Exkrementen verkrusteten Rändern befinden sich Gartenbeete, Vieh wandert durch und Kinder spielen. Die Tatsache, dass Fledermäuse voller Viren sind, war nicht Teil des Plans - persönliche Schutzmaßnahmen wurden nicht vorgeschlagen.
Abbildung 1. Fledermaus-Guanofarmen in der Provinz Soc Trang (October 2013. Bild aus [1] https://doi.org/10.1371/journal.pone.0237129.g003

In den Jahren 2013 und 2014 haben die Forscher Tiere gesammelt „in Gegenden, die als Hochrisiko-Plätze für das Überspringen von Viren von Wildtieren auf Menschen identifiziert wurden“ da in den letzten zwei Jahrzehnten neuartige Coronaviren auftauchten. Vietnam ist eine solcher Ort.

Insgesamt haben die Forscher 2.164 Gewebeproben von 1.506 Tieren analysiert (von 702 Feldratten, von 429 gezüchteten Nagetieren und von 375 Fledermäusen). Die Tiere stammten von 70 Standorten in den Provinzen Dong Thap, Soc Trang und Dong Nai im Süden Vietnams nahe dem Mekong-Delta.

Feldratten sind beliebt. In Vietnam und Kambodscha stehen sie mindestens einmal pro Woche auf dem Speiseplan. Geschätzt werden Geschmack und niedriger Preis und es herrscht die Meinung, dass Fleisch von Nagetieren „gesund, nahrhaft, natürlich und krankheitsfrei“ ist. Tausende Tonnen Feldratten werden jährlich zum Verzehr gefangen.

An den abgetrennten Köpfen der Feldratten und auch der Zuchtratten haben die Forscher nun Proben aus dem Rachenraums entnommen und neben Kot und Urin auch Gewebeproben, hauptsächlich aus dem Dünndarm, manchmal aber auch aus dem Gehirn, der Niere oder der Lunge, gesammelt. Sie bemerkten, dass alle drei Orte, an denen geschlachtet wurde - bei Händlern, Großmärkten und in Restaurants - nur sporadisch gereinigt wurden.

Zunehmende Durchseuchung und Veränderung von Coronaviren kann eine Pandemie auslösen

Die Ergebnisse der Studie erzählen, wie eine Coronavirus-Pandemie beginnt.

Von 702 Feldratten hatten 239 (34%) Coronaviren. Aber sehen wir die Zahlen im Detail an. Wie die Forscher berichten "stieg die Wahrscheinlichkeit eines positiven RNA-Tests auf ein Coronavirus entlang der Verkaufskette signifikant an, von Feldratten, die von Händlern verkauft wurden (20,7%) über Feldratten, die auf großen Märkten gehandelt wurden (32,0%), bis zu Feldratten, die in Restaurants serviert wurden (55,6%)". Abbildung 2.
Abbildung 2. Die Durchseuchung von Ratten mit Coronaviren nimmt in der Versorgungskette vom Händler bis zum Kosumenten im Restaurant zu. Bild aus [1]: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0237129.g005 (von Red. eingefügt)

Tiere vom Bauernhof scheinen sicherer zu sein. Ungefähr 6% der Bambusratten und der malaiischen Stachelschweine, die in 17 von 28 untersuchten Wildtierfarmen für den menschlichen Konsum aufgezogen wurden, hatten Coronaviren.

Besonders beunruhigend waren die Ergebnisse aus den Guano-Farmen. In einer unmittelbar an menschliche Behausungen angrenzenden Guano-Farm trugen 234 (74,8%) von 313 Fledermäusen Coronaviren.

Die Steigerung der Durchseuchung ist nicht das einzige Problem. Vielleicht noch Besorgnis erregender ist die natürliche Tendenz von Viren, Teile ihres Genoms auszutauschen. Diese Rekombination kann im Wirtsorganismus auftreten, in ihren Reservoirs und sogar in Haufen von Fledermausdung oder Vogelkot. Das Mischen und Anpassen von genetischem Material kann leicht einen neuartigen Erreger hervorbringen, der auf den Menschen überspringt. Genau das ist es, was 2019 in Wuhan geschehen sein kann.

Warum China?

Ein Rückblick lässt uns verstehen, wie es zu SARS-CoV-2 gekommen ist. Nach SARS (China; 2003), MERS (Naher Osten; 2012) und dem Akuten Schweine Durchfall-Syndrom (China; 2017) haben viele Wissenschaftler darauf hingewiesen, dass es nur eine Frage der Zeit sei, bis ein anderes Coronavirus (CoV) von Fledermäusen auf Menschen überspringen würde. In einem Bericht in der Fachzeitschrift Virology haben im März 2019 vier Forscher des CAS Key Laboratory of Special Pathogens and Biosafety am Wuhan-Institut für Virologie davor gewarnt, dass eine solche Zoonose wahrscheinlich wäre, wenn nicht unmittelbar bevorstünde:

„Es wird allgemein angenommen, dass durch Fledermäuse übertragene CoVs wieder auftauchen und den nächsten Krankheitsausbruch verursachen werden. China ist ein wahrscheinlicher Hotspot. Die Herausforderung besteht darin, vorherzusagen, wann und wo, damit wir so gut wir können derartige Ausbrüche verhindern. …. Die Untersuchung von Coronaviren in Fledermäusen wird zu einem vorrangigen Thema, um frühe Warnzeichen zu erkennen; dies wiederum reduziert die Auswirkungen solcher künftiger Ausbrüche in China. “

Diejenigen, die für die Kürzung der NIH-Mittel für ein Fledermaus-Coronavirus-Projekt im April 2020 verantwortlich waren, waren sich offensichtlich der Warnungen vor neu auftretenden Viruserkrankungen in der wissenschaftlichen Literatur nicht bewusst. Sie reagierten möglicherweise auf politischen Druck, basierend auf dem Glauben - nicht auf Fakten - dass das Virus aus dem Wuhan-Labor stammte (wie man in einem Artikel im Fachjournal Science lesen kann).

Man braucht keine Verschwörungstheorie aufzustellen, um zu vermuten, wie und warum in China virale Zoonosen auftreten könnten.

China bietet dafür eine perfekte biologische Bühne. Es ist das Land mit den meisten Menschen und einem Klima, das eine große Vielfalt an Fledermäusen samt deren Viren fördert. Die Menschen leben in engem Kontakt mit Fledermäusen und/oder deren Ausscheidungen und wie in Vietnam und Kambodscha essen sie gerne Arten wie Ratten, Stachelschweine (Abbildung 3) und vielleicht auch Schuppentiere. "Die chinesische Esskultur behauptet, dass frisch geschlachtete Tiere nahrhafter sind, und dieser Glaube kann zu einer verstärkten Übertragung von Viren führen", schrieben die Forscher 2019.
Abbildung 3. Malayische Stachelschweinfarm in der vietnamesischen Provinz Dong Nai ; November 2013. Bild aus [1] https://doi.org/10.1371/journal.pone.0237129.g002

Es war daher keine große Überraschung, dass der nächste Verwandte des neuartigen Coronavirus ein Fledermausvirus, RaTG13, ist. Die beiden Genome sind zu 96% ident, viel näher verwandt als es SARS-CoV-2 zu SARS-CoV, dem Virus aus dem Jahr 2003, ist. Wir wissen dies, weil Forscher in China am 11. Januar die erste Genomsequenz des neuen Virus veröffentlicht haben.

Der früh als Quelle des Ausbruchs erwähnte Wet Market war eher der Ort eines „Zwischenwirtes, der die Entstehung des Virus beim Menschen erleichtert“, schrieb ein großes Team aus China in der Zeitschrift The Lancet am 30. Januar 2020.

Die Zukunft: ein Ende für Wet Markets

Um das Auftreten pathogener Viren zu minimieren, fordern Dr. Fine und ihre Kollegen globale „Vorsichtsmaßnahmen, die das Töten, die kommerzielle Züchtung, den Transport, den Kauf, den Verkauf, die Lagerung, die Verarbeitung und den Verzehr von Wildtieren einschränken“.

Sie fordern auch den Aufbau und die Verbesserung von Kapazitäten zur Erkennung von Coronaviren; Kontrollen, um Coronaviren bei Menschen, Wildtieren und Nutztieren zu identifizieren und beschreiben; und sich mit menschlichen Verhaltensweisen zu befassen, welche die Übertragung von Viren von Tieren auf uns erleichtern.

„Je mehr Möglichkeiten wir dem Menschen bieten, in direkten Kontakt mit einer Vielzahl von Wildtierarten zu kommen, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass ein weiteres Überspringen stattfindet. Der Preis für ein Nicht-Handeln ist astronomisch hoch und wir müssen sicherstellen, dass die zukünftige Nahrungsmittelproduktion und -sicherheit nachhaltig und gerecht ist und die globale Gesundheit fördert. “

Es könnte ein guter Zeitpunkt sein, eine Pflanzen-basierte Ernährung in Betracht zu ziehen.

 [1] N.Q.Huong et al., Coronavirus testing indicates transmission risk increases along wildlife supply chains for human consumption in Viet Nam, 2013-2014,PLoS ONE, 10.08.2020. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0237129

 * Der Artikel ist erstmals am 13.August 2020 in PLOS Blogs - DNA Science Blog unter dem Titel " How COVID-19 Arose and Amplified Along the Meat Supply Chain " https://dnascience.plos.org/2020/08/13/how-covid-19-arose-and-amplified-along-the-meat-supply-chain/ erschienen und steht unter einer cc-by Lizenz . Die Autorin hat sich freundlicherweise mit der Übersetzung ihrer Artikel durch ScienceBlog.at einverstanden erklärt, welche so genau wie möglich der englischen Fassung folgen. Abbildung 2 und die Legende wurden von der Redaktion aus [1] eingefügt.

Bisherige Artikel zu COVID-19 im ScienceBlog

 

Diese und weitere 24 Artikel über Viren sind zusammengefasst in: Redaktion 04.06.2020:Themenschwerpunkt Viren

 

inge Thu, 20.08.2020 - 00:01

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