Virusübertragung

Es existieren mehrere verschiedene Wege der Transmission.

Die horizontale Virusübertragung ist die Transmission eines Virus innerhalb einer Wirtsgruppe. Sie kann über die Atemwege, über den fäkal-oralen Weg oder über sexuellen Kontakt erfolgen.

Die Viren werden von infizierten Personen durch Sprechen, Niesen oder Husten verbreitet. Dabei wird zwischen Tröpfcheninfektion und Infektion durch Aerosole unterschieden. Wird das Virus über Tröpfchen übertragen, verbleibt er in einer Suspension aus Wasser und Schleim. Um einen neuen Wirt zu erreichen, muss dieser in nahem Kontakt (etwa 1 m) zum infizierten Wirt stehen. Andererseits fällt das Tröpfchen zu Boden. Hat die Atmosphäre dagegen eine geringe Luftfeuchtigkeit, verdunstet das Schleimtröpfchen um das Virus und zurück bleibt der Viruskern. Diese Kerne sind sehr klein (< 5 µm) und verbleiben länger in der Luft. Das bedeutet, dass diese Viren auf Personen übertragen werden können, die wesentlich weiter weg stehen (bis zu 10 m).

Nachdem das Virus über Nase, Mund oder Augen in den Wirt eingedrungen ist, infiziert er die oberen und unteren Atemwege. Viren des oberen Atemtrakts sind zum Beispiel

• Respiratory-Syncytial-Viren (verursacht Schnupfen, Husten und Mittelohrentzündung),
• Rhinoviren (verursachen die gewöhnliche Erkältung),
• Influenzaviren (Grippe) und
• Coronaviren (verursachen SARS).

Bei schweren Infektionen können Viren wie Influenzaviren zu den unteren Atemwegen wandern, wo sie akute Bronchitis oder eine Pneumonie auslösen. Andere Viren können über die Atemwege in den Wirt eindringen, wandern dann aber zu anderen Organen, um sich vermehren. Beispiele sind das Herpes-simplex-Virus (wandert zum Genitaltrakt oder zu den Lippen), das Masernvirus, das Rubellavirus und das Varizella-Zoster-Virus. Letztere infizieren unter anderem das lymphatische System und die Haut.

Bei der fäkal-oralen Übertragung werden Pathogene in Fäkalien eines infizierten Wirts in die Mundhöhle eines gesunden Wirts eingeführt. Dieser Übertragungsweg ist in den meisten Fällen indirekt. Zum Beispiel gelangen Pathogene in Fäkalien ins Wasser und dann entweder direkt wieder zum Wirt oder über das Waschen von Nahrungsmitteln. Die Viren können auch über kontaminierten Kuhdung, der auf Äckern verteilt wird, übertragen werden, wenn der Wirt die kontaminierte Frucht isst. Auch Fliegen können zur Verbreitung führen. Nachdem das Virus in den Wirt eingedrungen ist, infiziert es die orale oder gastrointestinale Mucosa. Beispiele sind Noroviren und Rotaviren, die zu Gastroenteritis führen können, Hepatitis-A- und Heapatitis-E-Viren sowie Polioviren, die Kinderlähmung verursachen.

Die sexuelle Übertragung ist eine der häufigsten Transmissionswege. Es wird zwischen direkter und indirekter Übertragung unterschieden. Direkt bedeutet, dass das Virus über Oberflächenkontakte wie Hautkontakt verbreitet wird. Ein Beispiel ist das Herpes-simplex-Virus, welcher durch das Epithel ins Nervensystem gelangt und Genitalherpes verursacht. Das humane Papillomavirus wird ebenfalls über die Haut oder die Mucosa übertragen, verbleibt aber im Epithel, wo es Keratinozyten infiziert. Dies kann zu Genitalwarzen oder Gebärmutterhalskrebs führen. Die indirekte Übertragung geschieht mittels Sekreten des infizierten Partners. Hat die Gebärmutterhalsschleimhaut Läsionen, kann das Virus über die Blutbahn verbreitet werden. Beispiele dafür sind das HI-Virus, das Hepatitis-B-Virus und das Zytomegalievirus.

Die vertikale Virusübertragung ist die Transmission von einer infizierten Mutter auf ihr Kind. Dies kann über die Plazenta während der Schwangerschaft (in utero, pränatal) stattfinden, was zu spontanem Abort oder Entwicklungsstörungen wie Wachstumsretardierung führt. Viren, welche die Plazentaschranke durchdringen können, sind zum Beispiel Rubellaviren, Zytomegalieviren oder Herpesviren. In seltenen Fällen kann auch HIV die Plazenta passieren. Die Viren können aber auch während der Geburt übertragen werden (perinatal), wenn die Plazentaschranke durchbrochen ist. Hier wird das Neugeborene mütterlichem Blut und Körperflüssigkeiten ausgesetzt, die Viren wie Herpesviren, Hepatitis- B-Viren oder HIV enthalten können. Die Übertragung über die Muttermilch (postnatal) ist eher selten, kann aber auch bei HIV und Zytomegalieviren vorkommen.

Die iatrogene Übertragung entsteht durch ärztliche Maßnahmen, bei denen infiziertes Material eingesetzt wird (z.B. Bluttransfusionen). Diese können zum Beispiel mit Pathogenen wie HIV, Hepatitis-B-Viren, Hepatitis-C-Viren und Zytomegalieviren enthalten. Auch die Benutzung von kontaminierten Kanülen oder die Wiederbenutzung von Spritzen kann zu Infektionen führen.

Vektoren sind Organismen wie zum Beispiel Stechmücken, in denen sich ein Pathogen befindet, das dann auf den Wirt übertragen wird. Man unterscheidet zwischen biologischer und mechanischer Übertragung.

Biologische Übertragung bedeutet, dass das Virus in dem Vektor eine biologische Entwicklung wie Replikation oder Wandlung in ein anderes Stadium durchläuft. Die Viren sind in der Speichelflüssigkeit des Vektors enthalten. Durch einen Biss überträgt der Vektor die Viren aktiv in die Blutbahn des neuen Wirts. Beißt ein neuer Vektor nun den infizierten Wirt, trägt auch dieser Vektor den Virus. Die Viren werden meist von Arthropoden übertragen, weshalb sie Arboviren (von engl. arthropod-borne viruses) genannt werden. Beispiele sind das Dengue-Virus, welches von verschiedenen Stechmücken (u.a. Aedes aegyptii) übertragen wird. Das Dengue-Virus ist hauptsächlich in den Tropen, vor allem in Asien und Mittelost- und Südamerika, verbreitet und verursacht das Denguefieber. Auch das Gelbfiebervirus wird von Aedes-Arten übertragen. Das FSME-Virus hingegen wird von Zecken wie Ixodes scapularis verbreitet.

Die mechanische Übertragung ist ein einfacher Transfer eines Virus von einem Vektor auf einen Wirt ohne Replikation oder Entwicklungszyklen des Virus in oder auf dem Vektor. Diese passive Übertragung erfolgt zum Beispiel durch Hausfliegen, die sich von kontaminiertem Kuhdung ernähren und dann die Viren auf Nahrung des Menschen übertragen. Diese Transmission korreliert mit der fäkal-oralen Route, wo ebenfalls Enteroviren wie das Poliovirus übertragen werden.