„Marburg-Virus“ – Versionsunterschied
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{{Infobox Virus |
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| Name = Marburg |
| Name = Marburg Virus |
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| Bild = Marburg virus.jpg |
| Bild = Marburg virus.jpg |
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| Bild_legende = Marburg Virus |
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| Wiss_Name = Marburg Virus |
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| Gattung = Marburgvirus |
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| Spezies = Marburg Marburgvirus |
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| Genom = [[Polarität (Virologie)|(-)ssRNA]] |
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| Baltimore = 5 |
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| Virushülle = vorhanden |
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| NCBI_Tax = 11269 |
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| NCBI_Ref = DQ217792 |
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Das '''Marburg |
Das '''Marburg Virus''' ist ein behülltes Einzel(−)-Strang-[[RNA-Virus]] (ss(−)RNA) der Familie ''[[Filoviridae]]'' und [[Gattung (Biologie)|Gattung]] ''Marburgvirus'' und der Erreger des [[Marburgfieber]]s. |
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== Merkmale == |
== Merkmale == |
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[[Datei:Marburg em1986.png|miniatur|Abb. 2: Darstellung eines Teils des Nukleokapsids des Marburg Virus in der Kryoelektronentomographie (CryoEM), eingefügter Maßstab = 50 [[Ångström (Einheit)|Å]] = 5 [[Meter#nm|nm]].]] |
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Dieses [[Viren|Virus]] besitzt meist eine fadenförmige (lat. ''filum'' = Faden), manchmal auch eine [[bazillus]]förmige Gestalt, ist aber auch in seiner Grundstruktur gelegentlich U-förmig gebogen. Es hat eine Länge von etwa 800 nm und einen konstanten Durchmesser von 80 nm und gehört damit zusammen mit den [[Ebola-Virus|Ebola-Viren]] aus derselben Familie zu den größten bekannten RNA-Viren.<ref>S. Becker u. a.: [http://www.virologyj.com/content/4/1/105 ''Nucleocapsid formation and RNA synthesis of Marburg virus is dependent on two coiled coil motifs in the nucleoprotein''.] In: ''Virology Journal.'' Nr. 4, London 2007, {{ISSN|1743-422X}}, S. 105, {{DOI|10.1186/1743-422X-4-105}}.</ref> |
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=== Größe und Gestalt === |
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Dieses [[Viren|Virus]] besitzt eine fadenförmige ({{laS|''filum''}}, „Faden“) Gestalt, diese Grundstruktur kann langgestreckt vorliegen oder gekrümmt bzw. gebogen sein. Dabei ergeben sich Strukturen, die U-förmig, kreisförmig, wie die Ziffer 6 oder wie ein [[Angelhaken]] gebogen sind. Das Virus hat eine Länge von etwa 800 [[Nanometer|nm]] (Bereich von 130 bis 2600 Nanometer), während der Durchmesser relativ konstant bei 80–100 nm liegt. Im [[elektronenmikroskop]]ischen Bild lassen sich kreuzförmige Riefen erkennen.<ref name="DOI10.1126/science.160.3830.888" /> Untersuchungen von 2011 mit Hilfe der [[Kryoelektronentomographie]] ergeben eine durchschnittliche Länge von 892 nm, der Durchmesser liegt bei durchschnittlich 91 nm.<ref name="PMID22110401" /> Zusammen mit den [[Ebola-Virus|Ebolaviren]] aus derselben Familie gehört das Marburg Virus zu den größten bekannten RNA-Viren.<ref name="DOI10.1186/1743-422X-4-105" /> |
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=== Aufbau des Virions === |
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Das [[Virion]] besteht aus einer [[Virushülle]], die das [[Kapsid#Helikale Symmetrie|helikale Kapsid]] umgibt, in dem sich das [[Genom|Virusgenom]] befindet. Am Aufbau des Vrions sind insgesamt sieben [[Strukturprotein]]e beteiligt. In infizierten [[Wirtszelle]]n erfolgt die [[Replikation]] innerhalb von intrazellulären Einschlüssen, in denen Vorstufen des Nukleokapsids gebildet werden. Diese röhrenförmigen Strukturen mit einem äußeren Durchmesser von 45–50 nm werden durch die [[Nukleoproteine]] (NP) gebildet. Zusammen mit den viralen Proteinen VP30, VP35 und L entsteht hieraus das Nukleokapsid.<ref name="DOI10.1186/1743-422X-4-105" /> Das virale Genom ist am NP gebunden, weshalb man von einem Nukleokapsid spricht. Das NP ist notwendig für die [[Transkription (Biologie)|Transkription]] und Replikation und ist ebenfalls beim sogenannten ''budding'', dem Abschnüren von Viruspartikels aus der Wirtszelle, von Bedeutung.<ref name="PMID23202446" /> Der Komplex aus den Proteinen VP35 und L dient als RNA-abhängige [[RNA-Polymerase]], wobei VP35 den [[Cofaktor (Biochemie)|Cofaktor]] der Polymerase darstellt.<ref name="DOI10.1186/1743-422X-4-105" /> Neben NP, VP35 und L ist auch VP30 an der Transkription und Replikation beteiligt, allerdings ist bei diesem Protein die genaue Wirkungsweise im Ablauf noch nicht geklärt.<ref name="PMID23202446" /> |
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Die beiden [[Matrixprotein]]e VP40 (Hauptkomponente) und VP24 stellen die Verbindung der Virushülle mit dem Nukleokapsid dar, wobei im Querschnitt des Virions VP24 eher im Inneren und VP40 im äußeren Teil vorhanden ist.<ref name="PMID22110401" /> VP40 kann leicht vom Nukleokapsid abgespalten werden. Nach der Proteinsynthese in der Wirtszelle assoziiert VP40 mit der [[Zellmembran]] und ist somit beim ''budding'' beteiligt, indem Teile der Zellmembran die Virushülle bilden. Obwohl VP24 eher im Inneren des Virions lokalisiert ist, lässt sich dieses virale Protein durch Salzlösungen mit ansteigender Konzentration vom Nukleokapsid ablösen. Bei der Freisetzung von Viruspartikeln ist VP24 im Anschluss an die Replikation und vor dem ''budding'' beteiligt. Die Virushülle enthält neben den [[Lipide]]n der Zellmembran, die von der Wirtszelle stammen, noch virale [[Glykoproteine]] (GP). Beim GP handelt es sich um ein [[Transmembranprotein]], das in der Virushülle verankert ist und zur Außenseite stachelförmige (engl. ''spikes'') Ausbuchtungen bildet. In der Wirtszelle wird es während des Transports vom [[Endoplasmatisches Retikulum|endoplasmatischen Retikulum]] zur Zellmembran [[Glykosylierung|glykosyliert]], d.h. es werden [[Kohlenhydrate|Kohlenhydratketten]] an das [[Protein]] angelagert. Die Funktionen von GP liegen in der Anhaftung an die Wirtszelle an spezielle Rezeptoren und in der Fusion der Virushülle.<ref name="PMID23202446" /> |
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Abbildung 2 zeigt einen Querschnitt des Virions. Im Inneren ist die RNA (rot) zu erkennen, verbunden mit den Nukleoproteinen (gelb) und weiteren viralen Proteinen, die gemeinsam das Nukleokapsid bilden. Dieses ist umgeben von der Virushülle (grün bis blau), deren Glykoproteine als etwa 10 nm lange Vorsprünge (dunkelblau) zu erkennen sind.<ref name="PMID22110401" /><ref name="PMID23202446" /> |
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=== Genom === |
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Das virale [[Genom]] liegt in Form eines einzelsträngigen RNA-Moleküls ([[Ribonukleinsäure]]) vor, mit [[Polarität (Virologie)|(–)-Polarität (''antisense'')]]. Die RNA umfasst 19 kb ([[Basenpaar|Kilo-Basenpaare]]),<ref name="PMID22110401" /> wobei bei einem Einzelstrang keine Basenpaare, sondern ungepaarte Basen in den [[Nukleotide]]n vorkommen. Genetische Analysen zeigen, dass die RNA aus 19.111 bis 19.114 Nukleotiden aufgebaut ist. Das Genom umfasst sieben [[Gen]]e, die als [[Cistron]]e gelten, und linear hintereinander liegen. Jedes Gen besteht aus einem [[Konservierung#Evolution|hoch konservierten]] [[Startcodon|Start-]] und [[Stopcodon|Stoppsignal]], einem ungewöhnlich langen Genabschnitt am [[Nukleinsäure-Nomenklatur|3'- und 5'-Ende]], der nicht für die [[Translation (Biologie)|Translation]] verwendet wird und dem dazwischen liegenden [[Offener Leserahmen|offenen Leserahmen]] (engl. ''open reading frame'', ORF). Die Gene können durch kurze Abschnitte [[Nichtcodierende Ribonukleinsäure|nichtcodierender Ribonukleinsäure]] (engl. ''intergenic regions'', IR) voneinander getrennt sein, wie dies beispielsweise bei den Genen für GP und VP30 der Fall ist. Die IR-Abschnitte umfassen 4–97 Nukleotide. Alternativ können sich das Stoppsignal und das Startsignal des nächsten Gens überlappen, dies trifft beispielsweise bei den Genen für VP30 und VP24 zu. Diese Überlappung ist nur bei Vertretern der Familie der ''Filoviridae'' zu finden. Am 3'- und am 5'-Ende befinden sich Abschnitte, die als [[Promotor (Genetik)|Promotor]] für die Transkription und die Replikation dienen.<ref name="PMID23202446" /> |
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[[Datei:Marburg virion genome organization.png|miniatur|hochkant=2.4|Abb. 3: Aufbau des Genoms des Marburg Virus<ref name="PMID23202446" />]] |
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Abbildung 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau des Genoms des Marburg Virus. Vom 3'- zum 5'-Ende liegen linear angeordnet die Gene, die für die sieben viralen Proteine NP, VP35, VP40, GP, VP30, VP24 und L [[Genetischer Code|codieren]]. Deren ORF sind unterschiedlich eingefärbt. Abschnitte, die zu einem Gen gehören, aber nicht für die Translation verwendet werden, sind als hellgraue Kästchen dargestellt, die IR sind als dunkelgraue Verbindungsstücke angegeben und die Anfangs- und Endsequenz am 3'- bzw. 5'-Ende erscheinen schwarz. Grüne Dreiecke symbolisieren die Startsignale für die Transkription, während rote Streifen die Stoppsignale darstellen. |
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Das Reservoir, aus dem das Virus stammt, bzw. sein [[Reservoirwirt]] ist bis heute nicht genau bekannt. Vermutlich ist der Überträger der [[Nilflughund]], eine Flughundart, die in [[Europa]] und [[Afrika]] vorkommt. Das Virus und virusspezifische [[Antikörper]] konnten in ihrem Blut nachgewiesen werden, auch in Regionen, in denen bislang keine Erkrankungsfälle registriert wurden. Da der Flughund sein Quartier in Höhlen hat, kann man Ausbrüche unter Bergleuten mit ihm in Verbindung bringen.<ref>Jonathan S. Towner u. a.: ''Marburg Virus Infection Detected in a Common African Bat.'' In: ''[[PLoS ONE]].'' Bd. 2, Nr. 8, 22. August 2007, Artikel e764, {{ISSN|1932-6203}}, {{DOI|10.1371/journal.pone.0000764}}.</ref> |
Das Reservoir, aus dem das Virus stammt, bzw. sein [[Reservoirwirt]] ist bis heute nicht genau bekannt. Vermutlich ist der Überträger der [[Nilflughund]], eine Flughundart, die in [[Europa]] und [[Afrika]] vorkommt. Das Virus und virusspezifische [[Antikörper]] konnten in ihrem Blut nachgewiesen werden, auch in Regionen, in denen bislang keine Erkrankungsfälle registriert wurden. Da der Flughund sein Quartier in Höhlen hat, kann man Ausbrüche unter Bergleuten mit ihm in Verbindung bringen.<ref>Jonathan S. Towner u. a.: ''Marburg Virus Infection Detected in a Common African Bat.'' In: ''[[PLoS ONE]].'' Bd. 2, Nr. 8, 22. August 2007, Artikel e764, {{ISSN|1932-6203}}, {{DOI|10.1371/journal.pone.0000764}}.</ref> |
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Das Marburg-Virus stammt primär aus Afrika und kommt in den Ländern [[Uganda]], [[Kenia]] (West-Kenia) und vermutlich [[Simbabwe]] vor. Eine weitere Ausdehnung wird von Wissenschaftlern für wahrscheinlich gehalten. In Europa wurden 1967 die ersten Erkrankungsfälle dokumentiert. |
Das Marburg-Virus stammt primär aus Afrika und kommt in den Ländern [[Uganda]], [[Kenia]] (West-Kenia) und vermutlich [[Simbabwe]] vor. Eine weitere Ausdehnung wird von Wissenschaftlern für wahrscheinlich gehalten. In Europa wurden 1967 die ersten Erkrankungsfälle dokumentiert. |
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== Übertragung == |
== Übertragung == |
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Das Marburg-Virus wird durch den Austausch von [[Körperflüssigkeit]]en und durch [[Schmierinfektion]] bzw. [[Kontaktinfektion]] übertragen. Viruspartikel bleiben innerhalb von getrocknetem Blut für einen Zeitraum von 4–5 Tagen infektiös. Bei [[Rekonvaleszenz|Rekonvaleszenten]] kann das Virus auch nach Ablauf der akuten Infektion für einige Monate an einzelnen Stellen des Körpers – insbesondere dem [[Sperma]] – in pathogener Form zurückbleiben.<ref name="bray2003">{{Literatur|Autor = M. Bray|Titel = Defense against filoviruses used as biological weapons|Sammelwerk = [[Antiviral Research]] |Band = Bd. 57|Nummer = |Seiten = 53–60|Jahr = Amsterdam 2003|Monat = Jan.}} {{DOI|10.1016/S0166-3542(02)00200-0}}, {{ISSN|0166-3542}}.</ref> |
Das Marburg-Virus wird durch den Austausch von [[Körperflüssigkeit]]en und durch [[Schmierinfektion]] bzw. [[Kontaktinfektion]] übertragen. Viruspartikel bleiben innerhalb von getrocknetem Blut für einen Zeitraum von 4–5 Tagen infektiös. Bei [[Rekonvaleszenz|Rekonvaleszenten]] kann das Virus auch nach Ablauf der akuten Infektion für einige Monate an einzelnen Stellen des Körpers – insbesondere dem [[Sperma]] – in pathogener Form zurückbleiben.<ref name="bray2003">{{Literatur|Autor = M. Bray|Titel = Defense against filoviruses used as biological weapons|Sammelwerk = [[Antiviral Research]] |Band = Bd. 57|Nummer = |Seiten = 53–60|Jahr = Amsterdam 2003|Monat = Jan.}} {{DOI|10.1016/S0166-3542(02)00200-0}}, {{ISSN|0166-3542}}.</ref> |
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{{Hauptartikel|Filoviridae#Systematik|titel1=Systematik der Familie Filoviridae}} |
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Die Gattungen ''Ebolavirus'' und ''Marburgvirus'' in der Familie der ''Filoviridae'' sind eng miteinander verwandt, was sich unter anderem in der Struktur der Virionen zeigt.<ref name="PMID22110401" /> Die Viruspartikel der Marburgviren sind allerdings deutlich kleiner als die der Ebolaviren, wobei das Genom des Marburg Virus (MARV) etwas größer ist als das des Ebola Virus (EBOV).<ref name="PMID23202446" /> |
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In der Gattung ''Marburgvirus'' ist lediglich eine [[Art (Biologie)|Spezies]] enthalten, die früher als ''Lake Victoria Marburgvirus'' bezeichnet wurde. Die ''[[International Committee on Taxonomy of Viruses|ICTV]] Filoviridae Study Group'' hat 2010 eine aktualisierte [[Systematik (Biologie)|Systematik]] und [[Nomenklatur (Biologie)|Nomenklatur]] der Vertreter der ''Filoviridae'' vorgeschlagen,<ref name="PMID21046175" /> die in dem ''9th ICTV Report'' von 2011 umgesetzt wurde.<ref name="ICTV_9th" /><ref name="PMID23358612" /> Demnach soll die folgende Nomenklatur verwendet werden, bei der die Gattung als ''Marburgvirus'' und die Spezies als ''Marburg Marburgvirus'' bezeichnet wird. |
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* Gattung ''Marburgvirus'' |
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** Spezies ''Marburg Marburgvirus'' |
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*** Virus 2: Ravn Virus (RAVV) |
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== Geschichte == |
== Geschichte == |
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[[Datei:Marburg virus EM PHIL 1873 lores.JPG|miniatur|Abb. 5: [[Elektronenmikroskop]]ische Darstellung des Marburg Virus]] |
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{{Lückenhaft|Welche infektionträchtigen Tiere? / Welche Affen wurden getötet?}} |
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Das Virus wurde zuerst im Jahr 1967 bei Laborangestellten in [[Marburg]] (Hessen), später in [[Frankfurt am Main]] und [[Belgrad]] gefunden. Als am 25. August 1967 mehrere Personen in Marburg starben, wurde die Stadt in eine Art Ausnahmezustand versetzt.<ref>{{Der Spiegel|ID=46369459|Titel=Medizin / Affen-Seuche: Spur im Dunkel|Jahr=1967|Nr=37}}</ref> Alle Infizierten, auch die später Verstorbenen, hatten zuvor sehr hohes [[Fieber]] und bluteten aus den [[Innere Organe|inneren Organen]]. Sämtliche bis dahin bekannten Viren konnten ausgeschlossen werden. Spezialisten für Tropenkrankheiten reisten im Auftrag der [[Weltgesundheitsorganisation]] (WHO) an, darunter Werner Mohr aus Hamburg und der Virologe George B. Dick aus London. Insgesamt acht Laboratorien weltweit untersuchten Blut- und Gewebeproben der infektionsträchtigen Versuchstiere aus dem Labor. Die betroffenen Affen wurden inzwischen zusammen mit weiteren 600 aus früheren Lieferungen durch [[Blausäure]] getötet. Ein Konsilium der Mediziner Rudolf Siegert, Walter Hennessen und [[Gustav Adolf Martini]] gab täglich einen Bericht zur Erforschung des Virus ab. Bis Ende August 1967 starben zwei Tierpfleger und zwei Laborangestellte. 24 Erkrankte lagen in dem [[Universitätsklinikum Frankfurt am Main]] und in der Universitätsklinik der [[Philipps-Universität Marburg]] auf der Isolierstation. Insgesamt starben später sieben Menschen an dem neuen Virus. Erst Ende November 1967 gelang die eindeutige Identifizierung des bis dahin unbekannten Virus durch [[Werner Slenczka]] im [[Institut für Virologie Marburg]], der diese Entdeckung auch als Erster publizierte. Dieses neue Virus ist höchstwahrscheinlich von infizierten [[Tierversuch|Versuchsaffen]] ([[Meerkatzen]]) aus [[Uganda]] in die Labore des Pharmakonzerns [[Behringwerke]] im hessischen Marburg eingeschleppt worden. Der Pharmakonzern nutzte die Tiere zur Gewinnung von Masern- und Polio-Impfstoff. Deshalb erhielt es auch den Namen Marburg-Virus.<ref>{{Der Spiegel|ID=9159954|Titel=Killer-Viren: Sprung aus der Nische|Jahr=1995|Nr=2}}</ref> |
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Das Virus wurde zuerst im Jahr 1967 bei Laborangestellten in [[Marburg]] (Hessen), später in [[Frankfurt am Main]] und [[Belgrad]] gefunden. Als am 25. August 1967 mehrere Personen in Marburg starben, wurde die Stadt in eine Art Ausnahmezustand versetzt.<ref name="spiegel_46369459" /> Alle Infizierten, auch die später Verstorbenen, hatten zuvor sehr hohes [[Fieber]], gefolgt von [[Übelkeit]], [[Erbrechen]] und [[Durchfall]]. Diese Symptome deuteten auf eine Infektion mit [[Salmonellen]] oder [[Shigellen]] hin, diese [[Bakterien]] ließen sich aber nicht nachweisen. In der zweiten Woche nach Beginn der Erkrankung kamen [[Blutung|hämorrhagische]] Symptome hinzu, die Patienten bluteten aus [[Körperöffnung]]en und nach Nadeleinstichen, von den Blutungen waren auch die [[Innere Organe|inneren Organe]], z. B. die [[Leber]] betroffen. Dies führte bei etwa 25 % der Patienten zum Tode.<ref name="PMID17940940" /> Als möglicher [[Krankheitserreger]] wurde zunächst das [[Gelbfieber-Virus]] in Betracht gezogen, konnte aber später ausgeschlossen werden.<ref name="spiegel_46369459" /> Auch Bakterien der Gattung ''[[Leptospira]]'' oder ''[[Rickettsien|Rickettsia]]'' wurden im Verlauf der Untersuchungen ausgeschlossen.<ref name="DOI10.1126/science.160.3830.888" /> |
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Das Marburg-Virus wurde vom US-amerikanischen [[Centers for Disease Control and Prevention|CDC]] als potentieller biologischer Kampfstoff der höchsten Gefahrenklasse eingestuft. Legale Handhabung und Weitergabe des Pathogens ist auf Labore der [[Biologische Schutzstufe#Schutzstufe 4|Schutzstufe 4]] beschränkt. |
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Um die [[Ätiologie]] der bis dahin unbekannten Krankheit zu klären, reisten Spezialisten für Tropenkrankheiten im Auftrag der [[Weltgesundheitsorganisation]] (WHO) an, darunter Werner Mohr aus Hamburg und der [[Virologie|Virologe]] George B. Dick aus London. Insgesamt acht Laboratorien weltweit untersuchten Blut- und Gewebeproben.<ref name="spiegel_46369459" /> Im [[Tierversuch]] wurden [[Hausmeerschweinchen|Meerschweinchen]] mit diesen Proben infiziert. Sie entwickelten ähnliche Symptome, u. a. Fieber bis zu 40,3 °C. Die Versuche, das unbekannte Virus in einer [[Zellkultur]] anzuzüchten, erwiesen sich als weniger effektiv.<ref name="DOI10.1126/science.160.3830.888" /> Am 20. November 1967, weniger als drei Monate nach Beginn des Ausbruchs, konnte das neue Virus im Elektronenmikroskop dargestellt werden. Dazu wurden Blutproben der infizierten Meerschweinchen mit [[Formaldehyd|Formalin]] inaktiviert und mit Hilfe einer damals neuen Technik, der [[Transmissionselektronenmikroskop#Biologische Proben|Negativkontrastierung]] (engl. ''negative stain'') untersucht.<ref name="PMID17940940" /> An der Untersuchung und der folgenden Veröffentlichung waren [[Werner Slenczka]], [[Rudolf Siegert (Mediziner)|Rudolf Siegert]] und ihr chinesischer Kollege Hsin Lu Shu am [[Institut für Virologie Marburg]], sowie Dietrich Peters und Gerhard Müller am [[Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin]] beteiligt.<ref name="DOI10.1055/s-0028-1106144" /> |
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| ⚫ | Militärisch wurden die Möglichkeiten als biologischer Kampfstoff vom sowjetischen Kampfstoffprogramm [[Biopreparat]] erforscht, das 1967 Proben des Virus während des initialen Ausbruchs erlangte. Soweit bekannt, wurden in Bezug auf das Marburg-Virus insbesondere die Verteilung ( |
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Ein Konsilium der Mediziner Rudolf Siegert, Walter Hennessen und [[Gustav Adolf Martini]] gab täglich einen Bericht zur Erforschung des Virus ab.<ref name="spiegel_46369459" /> Bis Ende August 1967 starben zwei Tierpfleger und zwei Laborangestellte. 24 Erkrankte lagen in dem [[Universitätsklinikum Frankfurt am Main]] und in der Universitätsklinik der [[Philipps-Universität Marburg]] auf der [[Sonderisolierstation|Isolierstation]]. Insgesamt starben später fünf Menschen in Marburg und zwei in Frankfurt an dem neuen Virus.<ref name="spiegel_9159954" /> |
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| ⚫ | Mit einem [[Simulation|simulierten]] Bioterrorismusangriff wurde 1998 ermittelt, dass eine [[Pocken|Variola]]-Marburg-[[Chimäre (Genetik)|Chimäre]] einen [[Ökonomie|ökonomischen]] Schaden von etwa 26 Milliarden US-Dollar pro 100.000 Infizierten bewirken würde.<ref>{{Literatur|Autor = R.C. Spencer, N.F. Lightfoot|Titel = Preparedness and Response to Bioterrorism|Sammelwerk = Journal of Infection|Band = |
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Neben der Suche nach dem neuen Virus begann zeitgleich eine epidemiologische Untersuchung, um seine Herkunft zu klären. Das Virus ist höchstwahrscheinlich von infizierten Versuchsaffen – es handelt sich um die Art [[Äthiopische Grünmeerkatze]] (''Cercopithecus aethiops'') – aus [[Uganda]] in die Labore des Pharmakonzerns [[Behringwerke]] im hessischen Marburg eingeschleppt worden.<ref name="PMID17940940" /> Deshalb erhielt es auch den Namen Marburg Virus. Der Pharmakonzern nutzte die Tiere zur Gewinnung von [[Masern]]- und [[Poliomyelitis]]-Impfstoff.<ref name="spiegel_9159954" /> Am [[Paul-Ehrlich-Institut]] in der Nähe von Frankfurt am Main wurden diese Impfstoffe geprüft, am Torlak-Institut in Belgrad wurden ebenfalls Impfstoffe hergestellt. Im Nachhinein konnte geklärt werden, dass alle primär Infizierten Kontakt mit Blut, Organen oder Zellkulturen der Äthiopischen Grünmeerkatzen hatten. Informationen über den Gesundheitszustand der Affen ließen sich jedoch nicht ausreichend ermitteln. Wegen des [[Sechstagekrieg]]s im Juni 1967 konnten die Tiere nicht direkt von Uganda nach Frankfurt transportiert werden, sondern mussten einige Zeit in einem Gehege an einem [[London]]er Flughafen untergebracht werden. Dabei hatten sie Kontakt zu [[Finken]] aus [[Südafrika]] und [[Languren]] aus Ceylon (heute [[Sri Lanka]]). Möglicherweise erfolgte eine Übertragung des Virus von einer Tierart zur anderen, dies konnte aber nicht bewiesen werden. Die Affen der Art ''Cercopithecus aethiops'' wurden in mehreren Lieferungen an die Institute verteilt. In Marburg und Frankfurt wurden keine Auffälligkeiten bezüglich ihres Gesundheitszustandes notiert, allerdings wurden die Versuchstiere nach kurzer Zeit planmäßig getötet. In Belgrad wurden die Tiere noch für sechs Wochen gehalten, dabei wurde eine überdurchschnittlich hohe [[Mortalität]]srate von 33 % festgestellt. Im Nachhinein ließ sich jedoch nicht mehr klären, ob die Virusinfektion dafür verantwortlich war.<ref name="PMID17940940" /> In Deutschland wurde die Affen der Art ''Cercopithecus aethiops'', die als Überträger des Virus verdächtig waren, getötet. Dies betraf auch Tiere aus vorhergehenden Lieferungen, die Zahl der insgesamt mit [[Blausäure]] getöteten Versuchstiere lag bei über 600.<ref name="spiegel_46369459" /> |
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== Seuchenlage Angola 2005 == |
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== Risikogruppe, behördliche Einstufung == |
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Am 21. März 2005 wurde das Marburg-Virus in mehreren [[Blutprobe]]n von Todesopfern in [[Angola]] entdeckt. Im April war die Krankheit in sieben Provinzen ausgebrochen. Über 215 Angolaner starben bis dahin bereits am Marburg-Virus. Die meisten Opfer waren jünger als fünf Jahre. |
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Nach der [[Biostoffverordnung]] in Verbindung mit der TRBA ([[Technische Regeln]] für Biologische Arbeitsstoffe) 462 wird die Virusspezies ''Marburg Marburgvirus'' mit dem Vertreter Marburg Virus (MARV) in die höchste [[Biologische Schutzstufe#Risikogruppe|Risikogruppe]] 4 eingeordnet.<ref name="trba" /> |
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Durch die Biostoffverordnung werden für [[Biologischer Arbeitsstoff|biologische Arbeitsstoffe]] vier Risikogruppen definiert. Das Arbeiten hat unter Berücksichtigung entsprechender Schutzmaßnahmen zu erfolgen, die durch die Biostoffverordnung in vier [[biologische Schutzstufe]]n (englisch: ''biosafety level'', BSL) eingeteilt werden. Demzufolge müssen Arbeiten mit dem Marburg Virus unter den strengen Vorgaben der Schutzstufe 4 erfolgen. Weltweit werden Filoviren an 20 Laboratorien erforscht (Stand 2013). Diese müssen daher die Schutzstufe 4 beachten und werden auch als [[Biologische Schutzstufe#Liste von BSL-4-Laboratorien|BSL-4-Laboratorien]] bezeichnet. Für Deutschland trifft dies auf das [[Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin]] und das [[Institut für Virologie der Universität Marburg]] zu.<ref name="PMID23358612" /> |
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| ⚫ | Besonders problematisch |
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| ⚫ | Das Marburg-Virus wurde vom US-amerikanischen [[Centers for Disease Control and Prevention|CDC]] als potentieller biologischer Kampfstoff der höchsten Gefahrenklasse eingestuft.<ref name="PMID24046765" /> Militärisch wurden die Möglichkeiten als biologischer Kampfstoff vom sowjetischen Kampfstoffprogramm [[Biopreparat]] erforscht, das 1967 Proben des Virus während des initialen Ausbruchs erlangte. Soweit bekannt, wurden in Bezug auf das Marburg-Virus insbesondere die Verteilung (Distribution) als [[Aerosol]] und die Stabilität gefriergetrockneter Viruspartikel erforscht.<ref name="bray2003" /> |
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| ⚫ | Mit einem [[Simulation|simulierten]] Bioterrorismusangriff wurde 1998 ermittelt, dass eine [[Pocken|Variola]]-Marburg-[[Chimäre (Genetik)|Chimäre]] einen [[Ökonomie|ökonomischen]] Schaden von etwa 26 Milliarden US-Dollar pro 100.000 Infizierten bewirken würde.<ref>{{Literatur|Autor = R. C. Spencer, N. F. Lightfoot|Titel = Preparedness and Response to Bioterrorism|Sammelwerk = Journal of Infection|Band = Band 43 |Jahr = 2001 |Seiten = 104–110}} {{DOI|10.1053/jinf.2001.0906}}, {{ISSN|0163-4453}}.</ref> |
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== Krankheitsfälle == |
== Krankheitsfälle == |
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* 1967: [[Marburg]], [[Frankfurt am Main]], [[Belgrad]]: 31 Infizierte, 7 Tote |
* 1967: [[Marburg]], [[Frankfurt am Main]], [[Belgrad]]: 31 Infizierte, 7 Tote |
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* 1980 Nairobi: 2 Infizierte, 1 Toter (Ursprung: vermutlich [[Kitum Cave]] in West-[[Kenia]]) |
* 1980 Nairobi: 2 Infizierte, 1 Toter (Ursprung: vermutlich [[Kitum Cave]] in West-[[Kenia]]) |
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* 1998 bis 2000: [[Demokratische Republik Kongo]]: 149 Infizierte, 123 Tote |
* 1998 bis 2000: [[Demokratische Republik Kongo]]: 149 Infizierte, 123 Tote |
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* Oktober 2004 bis Mai 2005: [[Angola]], Beginn in der Provinz [[Uige]]: 388 Infizierte, 324 Tote<ref>WHO: ''[http://www.who.int/csr/don/2005_05_27a/en/index.html Marburg haemorrhagic fever in Angola].''</ref> |
* Oktober 2004 bis Mai 2005: [[Angola]], Beginn in der Provinz [[Uige]]: 388 Infizierte, 324 Tote<ref>WHO: ''[http://www.who.int/csr/don/2005_05_27a/en/index.html Marburg haemorrhagic fever in Angola].''</ref> |
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| ⚫ | Am 21. März 2005 wurde das Marburg-Virus in mehreren [[Blutprobe]]n von Todesopfern in [[Angola]] entdeckt. Im April war die Krankheit in sieben Provinzen ausgebrochen. Über 215 Angolaner starben bis dahin bereits am Marburg-Virus. Die meisten Opfer waren jünger als fünf Jahre. Besonders problematisch war die Weigerung der Bevölkerung, die Infizierten zu isolieren. Außerdem gehört traditionell bei den Familien zur Bestattung Verstorbener der persönliche Abschied in Form von Umarmung des Toten und anschließend weitere direkte, persönliche Kontakte der Trauergäste untereinander. Darum war es extrem schwierig, die eigentlich sofort notwendige, unverzügliche Beerdigung ohne jede Berührung mit der Leiche zu gewährleisten. Die Infektionsgefahr wurde somit erheblich gesteigert. |
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* August 2007: [[Uganda]], Kitaka, Provinz Kamwenge, 2 Infizierte, 1 Toter<ref>[[Internationale Rotkreuz- und Rothalbmond-Bewegung|IFRC]]: ''Pressemitteilung.'' ([http://www.ifrc.org/docs/appeals/07/mdrug005.pdf PDF; 61 kB]).</ref> |
* August 2007: [[Uganda]], Kitaka, Provinz Kamwenge, 2 Infizierte, 1 Toter<ref>[[Internationale Rotkreuz- und Rothalbmond-Bewegung|IFRC]]: ''Pressemitteilung.'' ([http://www.ifrc.org/docs/appeals/07/mdrug005.pdf PDF; 61 kB]).</ref> |
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* 10. Juli 2008: Das |
* 10. Juli 2008: Das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin in [[Hamburg]] gibt den ersten Fall einer Einschleppung des Marburg-Virus aus Afrika nach Europa durch eine niederländische Touristin in [[Gemert-Bakel|Bakel]], Niederlande, bekannt.<ref>Tropeninstitut Hamburg: ''[http://www15.bni-hamburg.de/bni/bni2/neu2/inc/news/aktuellepresse/1000146.htm Pressemitteilung].''</ref> Die 40-jährige Frau verstarb am 11. Juli 2008 in [[Leiden (Stadt)|Leiden]]. |
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* 2012: Ein Ausbruch in Uganda, im [[Distrikt Kabale]], in [[Ibanda]] im [[Distrikt Mbarara]] und im [[Distrikt Kampala]], hält über drei Wochen an, 15 Infizierte, 4 Tote<ref name="CDC_MHF" /> |
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== Impfungen == |
== Impfungen == |
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Im April 2006 wurden Forschungsergebnisse von Forschern aus den USA und Kanada veröffentlicht, denen es gelungen ist, einen [[Impfstoff]] gegen das Marburg-Virus zu entwickeln. Im Tierversuch bei [[Rhesusaffe]]n erwies sich der Impfstoff auch in der [[Postexpositionsprophylaxe]] als wirksam. Die Affen, die bei einer Infektion normalerweise nach etwa 12 Tagen verstarben, überlebten nach einer Impfung den Untersuchungszeitraum von 80 Tagen.<ref> |
Im April 2006 wurden Forschungsergebnisse von Forschern aus den USA und Kanada veröffentlicht, denen es gelungen ist, einen [[Impfstoff]] gegen das Marburg-Virus zu entwickeln. Im Tierversuch bei [[Rhesusaffe]]n erwies sich der Impfstoff auch in der [[Postexpositionsprophylaxe]] als wirksam. Die Affen, die bei einer Infektion normalerweise nach etwa 12 Tagen verstarben, überlebten nach einer Impfung den Untersuchungszeitraum von 80 Tagen.<ref name="DOI10.1016/S0140-6736(06)68546-2">Kathleen M. Daddario-DiCaprio, Thomas W. Geisbert u. a.: [http://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140673606685462/abstract ''Postexposure protection against Marburg haemorrhagic fever with recombinant vesicular stomatitis virus vectors in non-human primates: an efficacy assessment''.] In: ''[[The Lancet]].'' Band 367, Nr. 9520, April 2006, S. 1399–1404, {{ISSN|0023-7507}}. {{DOI|10.1016/S0140-6736(06)68546-2}}.</ref> |
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* [[Filoviridae]] |
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*** ''[[Marburg-Lake Victoria-Virus]]'' |
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** [[Ebola-Virus|Ebolaartige Viren]] |
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== Literatur == |
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* Icon Health Publications: ''Marburg Virus – A Medical Dictionary, Bibliography, and Annotated Research Guide to Internet Referen.'' Icon Health, San Diego 2004, ISBN 0-497-00706-1. |
* Icon Health Publications: ''Marburg Virus – A Medical Dictionary, Bibliography, and Annotated Research Guide to Internet Referen.'' Icon Health, San Diego 2004, ISBN 0-497-00706-1. |
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* Kristina Brauburger, Adam J. Hume, Elke Mühlberger, Judith Olejnik: ''Forty-five years of Marburg virus research.'' In: ''Viruses.'' Band 4, Nummer 10, Oktober 2012, S. 1878–1927, {{ISSN|1999-4915}}. {{DOI|10.3390/v4101878}}. PMID 23202446. {{PMC|3497034}}. (Review). |
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* Beate Lötfering: ''Das Nukleoprotein des Marburg-Virus. Untersuchungen zum Phosphorylierungsstatus.'' Tectum, Marburg 1998, ISBN 3-8288-0413-6. |
* Beate Lötfering: ''Das Nukleoprotein des Marburg-Virus. Untersuchungen zum Phosphorylierungsstatus.'' Tectum, Marburg 1998, ISBN 3-8288-0413-6. |
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* Christian Sänger: ''Untersuchungen zum Transport und zur Reifung des Marburg-Virus Oberflächenproteins GP sowie zur Ausschleusung von Nachkommenviren.'' Tectum, Marburg 2000, ISBN 3-8288-1045-4. |
* Christian Sänger: ''Untersuchungen zum Transport und zur Reifung des Marburg-Virus Oberflächenproteins GP sowie zur Ausschleusung von Nachkommenviren.'' Tectum, Marburg 2000, ISBN 3-8288-1045-4. |
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* ''[[Süddeutsche Zeitung]].'' 28. April 2006, S. 18. <!--=== Autor? Artikel? das ist keine vollst. Lit-Angabe ===--> |
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* Ken Alibek, Stephen Handelman: ''Bioterror, Tod aus dem Labor.'' Econ, München 2001, ISBN 3-548-75089-3. |
* Ken Alibek, Stephen Handelman: ''Bioterror, Tod aus dem Labor.'' Econ, München 2001, ISBN 3-548-75089-3. |
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== Weblinks == |
== Weblinks == |
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{{Commonscat|Marburg virus|Marburg |
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* Swiss Institute of Bioinformatics (SIB): ''[http://viralzone.expasy.org/all_by_species/224.html Marburgvirus].'' Auf: ''viralzone.expasy.org'' |
* Swiss Institute of Bioinformatics (SIB): ''[http://viralzone.expasy.org/all_by_species/224.html Marburgvirus].'' Auf: ''viralzone.expasy.org''; abgerufen am 26. Juni 2014. |
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* [http://www.ictvdb.org/ICTVdB/index.htm ''Marburgvirus''] The Universal Virus Database of the International Committee on Taxonomy of Viruses |
* [http://www.ictvdb.org/ICTVdB/index.htm ''Marburgvirus''] The Universal Virus Database of the International Committee on Taxonomy of Viruses |
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* [http://www.ictvdb.org/ICTVdB/01.025.0.01.001.htm ''01.025.0.01.001. Lake Victoria marburgvirus''] The Universal Virus Database of the International Committee on Taxonomy of Viruses |
* [http://www.ictvdb.org/ICTVdB/01.025.0.01.001.htm ''01.025.0.01.001. Lake Victoria marburgvirus''] The Universal Virus Database of the International Committee on Taxonomy of Viruses |
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== Einzelnachweise == |
== Einzelnachweise == |
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<ref name="CDC_MHF">{{Internetquelle| url=http://www.cdc.gov/vhf/marburg/resources/outbreak-table.html| titel=Known Cases and Outbreaks of Marburg Hemorrhagic Fever, in Chronological Order| hrsg=CDC| sprache=en| datum=2014-01-28| zugriff=2014-09-07}}</ref> |
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<ref name="DOI10.1055/s-0028-1106144">Rudolf Siegert, Hsin-Lu Shu, Werner Slenczka, Dietrich Peters, Gerhard Müller: ''Zur Ätiologie einer unbekannten, von Affen ausgegangenen menschlichen Infektionskrankheit.'' In: ''DMW - Deutsche Medizinische Wochenschrift.'' Band 92, Nr. 51, Dezember 1967, S. 2341–2343, {{ISSN|0012-0472}}. {{DOI|10.1055/s-0028-1106144}}. PMID 4966280</ref> |
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<ref name="ICTV_9th">{{Literatur | Titel=Family Filoviridae | Autor=J. H. Kuhn, S. Becker u. a. | Herausgeber=A. M. Q. King, M. J. Adams, E. B. Carstens, E. J. Lefkowitz | Sammelwerk=Virus Taxonomy – Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses | Verlag=Elsevier/Academic Press | Ort= London, UK | Jahr=2011 | ISBN=978-0123846846 | Seiten=665–671 | Online=[http://www.ictvonline.org/virusTaxonomy.asp?src=NCBI&ictv_id=19980158 online]}}</ref> |
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<ref name="PMID24046765">Eri Nakayama, Masayuki Saijo: ''Animal models for Ebola and Marburg virus infections.'' In: ''Frontiers in microbiology.'' Band 4, 2013, S. 267, {{ISSN|1664-302X}}. {{DOI|10.3389/fmicb.2013.00267}}. PMID 24046765. {{PMC|3763195}}. (Review).</ref> |
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<ref name="spiegel_46369459">{{Der Spiegel|ID=46369459|Titel=Medizin / Affen-Seuche: Spur im Dunkel|Jahr=1967|Nr=37}}</ref> |
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<ref name="spiegel_9159954">{{Der Spiegel|ID=9159954|Titel=Killer-Viren: Sprung aus der Nische|Jahr=1995|Nr=2}}</ref> |
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<ref name="trba">{{Internetquelle | url=http://www.baua.de/de/Themen-von-A-Z/Biologische-Arbeitsstoffe/TRBA/TRBA-462.html | titel=TRBA (Technische Regeln für Biologische Arbeitsstoffe) 462: Einstufung von Viren in Risikogruppen | werk=[http://www.baua.de Website der [[BAuA|Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA)]]] | seiten=4, 27 | datum=2012-04-25 | zugriff=2014-08-09}}</ref> |
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Version vom 7. September 2014, 23:11 Uhr
| Marburg Virus | ||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Marburg Virus | ||||||||||
| Systematik | ||||||||||
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| Taxonomische Merkmale | ||||||||||
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| Wissenschaftlicher Name | ||||||||||
| Marburg Virus | ||||||||||
| Kurzbezeichnung | ||||||||||
| MARV | ||||||||||
| Links | ||||||||||
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Das Marburg Virus ist ein behülltes Einzel(−)-Strang-RNA-Virus (ss(−)RNA) der Familie Filoviridae und Gattung Marburgvirus und der Erreger des Marburgfiebers.
Merkmale
Größe und Gestalt
Dieses Virus besitzt eine fadenförmige (lateinisch filum, „Faden“) Gestalt, diese Grundstruktur kann langgestreckt vorliegen oder gekrümmt bzw. gebogen sein. Dabei ergeben sich Strukturen, die U-förmig, kreisförmig, wie die Ziffer 6 oder wie ein Angelhaken gebogen sind. Das Virus hat eine Länge von etwa 800 nm (Bereich von 130 bis 2600 Nanometer), während der Durchmesser relativ konstant bei 80–100 nm liegt. Im elektronenmikroskopischen Bild lassen sich kreuzförmige Riefen erkennen.[1] Untersuchungen von 2011 mit Hilfe der Kryoelektronentomographie ergeben eine durchschnittliche Länge von 892 nm, der Durchmesser liegt bei durchschnittlich 91 nm.[2] Zusammen mit den Ebolaviren aus derselben Familie gehört das Marburg Virus zu den größten bekannten RNA-Viren.[3]
Aufbau des Virions
Das Virion besteht aus einer Virushülle, die das helikale Kapsid umgibt, in dem sich das Virusgenom befindet. Am Aufbau des Vrions sind insgesamt sieben Strukturproteine beteiligt. In infizierten Wirtszellen erfolgt die Replikation innerhalb von intrazellulären Einschlüssen, in denen Vorstufen des Nukleokapsids gebildet werden. Diese röhrenförmigen Strukturen mit einem äußeren Durchmesser von 45–50 nm werden durch die Nukleoproteine (NP) gebildet. Zusammen mit den viralen Proteinen VP30, VP35 und L entsteht hieraus das Nukleokapsid.[3] Das virale Genom ist am NP gebunden, weshalb man von einem Nukleokapsid spricht. Das NP ist notwendig für die Transkription und Replikation und ist ebenfalls beim sogenannten budding, dem Abschnüren von Viruspartikels aus der Wirtszelle, von Bedeutung.[4] Der Komplex aus den Proteinen VP35 und L dient als RNA-abhängige RNA-Polymerase, wobei VP35 den Cofaktor der Polymerase darstellt.[3] Neben NP, VP35 und L ist auch VP30 an der Transkription und Replikation beteiligt, allerdings ist bei diesem Protein die genaue Wirkungsweise im Ablauf noch nicht geklärt.[4]
Die beiden Matrixproteine VP40 (Hauptkomponente) und VP24 stellen die Verbindung der Virushülle mit dem Nukleokapsid dar, wobei im Querschnitt des Virions VP24 eher im Inneren und VP40 im äußeren Teil vorhanden ist.[2] VP40 kann leicht vom Nukleokapsid abgespalten werden. Nach der Proteinsynthese in der Wirtszelle assoziiert VP40 mit der Zellmembran und ist somit beim budding beteiligt, indem Teile der Zellmembran die Virushülle bilden. Obwohl VP24 eher im Inneren des Virions lokalisiert ist, lässt sich dieses virale Protein durch Salzlösungen mit ansteigender Konzentration vom Nukleokapsid ablösen. Bei der Freisetzung von Viruspartikeln ist VP24 im Anschluss an die Replikation und vor dem budding beteiligt. Die Virushülle enthält neben den Lipiden der Zellmembran, die von der Wirtszelle stammen, noch virale Glykoproteine (GP). Beim GP handelt es sich um ein Transmembranprotein, das in der Virushülle verankert ist und zur Außenseite stachelförmige (engl. spikes) Ausbuchtungen bildet. In der Wirtszelle wird es während des Transports vom endoplasmatischen Retikulum zur Zellmembran glykosyliert, d.h. es werden Kohlenhydratketten an das Protein angelagert. Die Funktionen von GP liegen in der Anhaftung an die Wirtszelle an spezielle Rezeptoren und in der Fusion der Virushülle.[4]
Abbildung 2 zeigt einen Querschnitt des Virions. Im Inneren ist die RNA (rot) zu erkennen, verbunden mit den Nukleoproteinen (gelb) und weiteren viralen Proteinen, die gemeinsam das Nukleokapsid bilden. Dieses ist umgeben von der Virushülle (grün bis blau), deren Glykoproteine als etwa 10 nm lange Vorsprünge (dunkelblau) zu erkennen sind.[2][4]
Genom
Das virale Genom liegt in Form eines einzelsträngigen RNA-Moleküls (Ribonukleinsäure) vor, mit (–)-Polarität (antisense). Die RNA umfasst 19 kb (Kilo-Basenpaare),[2] wobei bei einem Einzelstrang keine Basenpaare, sondern ungepaarte Basen in den Nukleotiden vorkommen. Genetische Analysen zeigen, dass die RNA aus 19.111 bis 19.114 Nukleotiden aufgebaut ist. Das Genom umfasst sieben Gene, die als Cistrone gelten, und linear hintereinander liegen. Jedes Gen besteht aus einem hoch konservierten Start- und Stoppsignal, einem ungewöhnlich langen Genabschnitt am 3'- und 5'-Ende, der nicht für die Translation verwendet wird und dem dazwischen liegenden offenen Leserahmen (engl. open reading frame, ORF). Die Gene können durch kurze Abschnitte nichtcodierender Ribonukleinsäure (engl. intergenic regions, IR) voneinander getrennt sein, wie dies beispielsweise bei den Genen für GP und VP30 der Fall ist. Die IR-Abschnitte umfassen 4–97 Nukleotide. Alternativ können sich das Stoppsignal und das Startsignal des nächsten Gens überlappen, dies trifft beispielsweise bei den Genen für VP30 und VP24 zu. Diese Überlappung ist nur bei Vertretern der Familie der Filoviridae zu finden. Am 3'- und am 5'-Ende befinden sich Abschnitte, die als Promotor für die Transkription und die Replikation dienen.[4]
Abbildung 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau des Genoms des Marburg Virus. Vom 3'- zum 5'-Ende liegen linear angeordnet die Gene, die für die sieben viralen Proteine NP, VP35, VP40, GP, VP30, VP24 und L codieren. Deren ORF sind unterschiedlich eingefärbt. Abschnitte, die zu einem Gen gehören, aber nicht für die Translation verwendet werden, sind als hellgraue Kästchen dargestellt, die IR sind als dunkelgraue Verbindungsstücke angegeben und die Anfangs- und Endsequenz am 3'- bzw. 5'-Ende erscheinen schwarz. Grüne Dreiecke symbolisieren die Startsignale für die Transkription, während rote Streifen die Stoppsignale darstellen.
Reservoir und Verbreitung
Das Reservoir, aus dem das Virus stammt, bzw. sein Reservoirwirt ist bis heute nicht genau bekannt. Vermutlich ist der Überträger der Nilflughund, eine Flughundart, die in Europa und Afrika vorkommt. Das Virus und virusspezifische Antikörper konnten in ihrem Blut nachgewiesen werden, auch in Regionen, in denen bislang keine Erkrankungsfälle registriert wurden. Da der Flughund sein Quartier in Höhlen hat, kann man Ausbrüche unter Bergleuten mit ihm in Verbindung bringen.[5]
Das Marburg-Virus stammt primär aus Afrika und kommt in den Ländern Uganda, Kenia (West-Kenia) und vermutlich Simbabwe vor. Eine weitere Ausdehnung wird von Wissenschaftlern für wahrscheinlich gehalten. In Europa wurden 1967 die ersten Erkrankungsfälle dokumentiert.
Virulenz
Bei diesem Virus handelt es sich um einen hochpathogenen Erreger, der beim Menschen das Marburg-Fieber, ein hämorrhagisches Fieber, auslöst. Die Sterblichkeit bei dieser Erkrankung liegt laut den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) bei mindestens 23 bis 25 Prozent. Bei Ausbrüchen im Kongo und in Angola lag sie jedoch wesentlich höher (siehe Krankheitsfälle). Diese hohe Sterblichkeit deutet, wie bei den Ebola-Viren, darauf hin, dass das Marburg-Virus nicht an den Menschen, sondern an andere Wirte angepasst ist. Die rasche Schädigung seines Wirtes bis hin zu seinem Tod ist für ein Virus kein vorteilhafter Effekt, da es zur eigenen Vermehrung und Verbreitung auf einen lebenden Wirt angewiesen ist.
Übertragung
Das Marburg-Virus wird durch den Austausch von Körperflüssigkeiten und durch Schmierinfektion bzw. Kontaktinfektion übertragen. Viruspartikel bleiben innerhalb von getrocknetem Blut für einen Zeitraum von 4–5 Tagen infektiös. Bei Rekonvaleszenten kann das Virus auch nach Ablauf der akuten Infektion für einige Monate an einzelnen Stellen des Körpers – insbesondere dem Sperma – in pathogener Form zurückbleiben.[6]
Systematik
Die Gattungen Ebolavirus und Marburgvirus in der Familie der Filoviridae sind eng miteinander verwandt, was sich unter anderem in der Struktur der Virionen zeigt.[2] Die Viruspartikel der Marburgviren sind allerdings deutlich kleiner als die der Ebolaviren, wobei das Genom des Marburg Virus (MARV) etwas größer ist als das des Ebola Virus (EBOV).[4]
In der Gattung Marburgvirus ist lediglich eine Spezies enthalten, die früher als Lake Victoria Marburgvirus bezeichnet wurde. Die ICTV Filoviridae Study Group hat 2010 eine aktualisierte Systematik und Nomenklatur der Vertreter der Filoviridae vorgeschlagen,[8] die in dem 9th ICTV Report von 2011 umgesetzt wurde.[9][10] Demnach soll die folgende Nomenklatur verwendet werden, bei der die Gattung als Marburgvirus und die Spezies als Marburg Marburgvirus bezeichnet wird.
- Gattung Marburgvirus
- Spezies Marburg Marburgvirus
- Virus 1: Marburg Virus (MARV)
- Virus 2: Ravn Virus (RAVV)
- Spezies Marburg Marburgvirus
Geschichte
Das Virus wurde zuerst im Jahr 1967 bei Laborangestellten in Marburg (Hessen), später in Frankfurt am Main und Belgrad gefunden. Als am 25. August 1967 mehrere Personen in Marburg starben, wurde die Stadt in eine Art Ausnahmezustand versetzt.[11] Alle Infizierten, auch die später Verstorbenen, hatten zuvor sehr hohes Fieber, gefolgt von Übelkeit, Erbrechen und Durchfall. Diese Symptome deuteten auf eine Infektion mit Salmonellen oder Shigellen hin, diese Bakterien ließen sich aber nicht nachweisen. In der zweiten Woche nach Beginn der Erkrankung kamen hämorrhagische Symptome hinzu, die Patienten bluteten aus Körperöffnungen und nach Nadeleinstichen, von den Blutungen waren auch die inneren Organe, z. B. die Leber betroffen. Dies führte bei etwa 25 % der Patienten zum Tode.[12] Als möglicher Krankheitserreger wurde zunächst das Gelbfieber-Virus in Betracht gezogen, konnte aber später ausgeschlossen werden.[11] Auch Bakterien der Gattung Leptospira oder Rickettsia wurden im Verlauf der Untersuchungen ausgeschlossen.[1]
Um die Ätiologie der bis dahin unbekannten Krankheit zu klären, reisten Spezialisten für Tropenkrankheiten im Auftrag der Weltgesundheitsorganisation (WHO) an, darunter Werner Mohr aus Hamburg und der Virologe George B. Dick aus London. Insgesamt acht Laboratorien weltweit untersuchten Blut- und Gewebeproben.[11] Im Tierversuch wurden Meerschweinchen mit diesen Proben infiziert. Sie entwickelten ähnliche Symptome, u. a. Fieber bis zu 40,3 °C. Die Versuche, das unbekannte Virus in einer Zellkultur anzuzüchten, erwiesen sich als weniger effektiv.[1] Am 20. November 1967, weniger als drei Monate nach Beginn des Ausbruchs, konnte das neue Virus im Elektronenmikroskop dargestellt werden. Dazu wurden Blutproben der infizierten Meerschweinchen mit Formalin inaktiviert und mit Hilfe einer damals neuen Technik, der Negativkontrastierung (engl. negative stain) untersucht.[12] An der Untersuchung und der folgenden Veröffentlichung waren Werner Slenczka, Rudolf Siegert und ihr chinesischer Kollege Hsin Lu Shu am Institut für Virologie Marburg, sowie Dietrich Peters und Gerhard Müller am Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin beteiligt.[13]
Ein Konsilium der Mediziner Rudolf Siegert, Walter Hennessen und Gustav Adolf Martini gab täglich einen Bericht zur Erforschung des Virus ab.[11] Bis Ende August 1967 starben zwei Tierpfleger und zwei Laborangestellte. 24 Erkrankte lagen in dem Universitätsklinikum Frankfurt am Main und in der Universitätsklinik der Philipps-Universität Marburg auf der Isolierstation. Insgesamt starben später fünf Menschen in Marburg und zwei in Frankfurt an dem neuen Virus.[14]
Neben der Suche nach dem neuen Virus begann zeitgleich eine epidemiologische Untersuchung, um seine Herkunft zu klären. Das Virus ist höchstwahrscheinlich von infizierten Versuchsaffen – es handelt sich um die Art Äthiopische Grünmeerkatze (Cercopithecus aethiops) – aus Uganda in die Labore des Pharmakonzerns Behringwerke im hessischen Marburg eingeschleppt worden.[12] Deshalb erhielt es auch den Namen Marburg Virus. Der Pharmakonzern nutzte die Tiere zur Gewinnung von Masern- und Poliomyelitis-Impfstoff.[14] Am Paul-Ehrlich-Institut in der Nähe von Frankfurt am Main wurden diese Impfstoffe geprüft, am Torlak-Institut in Belgrad wurden ebenfalls Impfstoffe hergestellt. Im Nachhinein konnte geklärt werden, dass alle primär Infizierten Kontakt mit Blut, Organen oder Zellkulturen der Äthiopischen Grünmeerkatzen hatten. Informationen über den Gesundheitszustand der Affen ließen sich jedoch nicht ausreichend ermitteln. Wegen des Sechstagekriegs im Juni 1967 konnten die Tiere nicht direkt von Uganda nach Frankfurt transportiert werden, sondern mussten einige Zeit in einem Gehege an einem Londoner Flughafen untergebracht werden. Dabei hatten sie Kontakt zu Finken aus Südafrika und Languren aus Ceylon (heute Sri Lanka). Möglicherweise erfolgte eine Übertragung des Virus von einer Tierart zur anderen, dies konnte aber nicht bewiesen werden. Die Affen der Art Cercopithecus aethiops wurden in mehreren Lieferungen an die Institute verteilt. In Marburg und Frankfurt wurden keine Auffälligkeiten bezüglich ihres Gesundheitszustandes notiert, allerdings wurden die Versuchstiere nach kurzer Zeit planmäßig getötet. In Belgrad wurden die Tiere noch für sechs Wochen gehalten, dabei wurde eine überdurchschnittlich hohe Mortalitätsrate von 33 % festgestellt. Im Nachhinein ließ sich jedoch nicht mehr klären, ob die Virusinfektion dafür verantwortlich war.[12] In Deutschland wurde die Affen der Art Cercopithecus aethiops, die als Überträger des Virus verdächtig waren, getötet. Dies betraf auch Tiere aus vorhergehenden Lieferungen, die Zahl der insgesamt mit Blausäure getöteten Versuchstiere lag bei über 600.[11]
Risikogruppe, behördliche Einstufung
Nach der Biostoffverordnung in Verbindung mit der TRBA (Technische Regeln für Biologische Arbeitsstoffe) 462 wird die Virusspezies Marburg Marburgvirus mit dem Vertreter Marburg Virus (MARV) in die höchste Risikogruppe 4 eingeordnet.[15]
Durch die Biostoffverordnung werden für biologische Arbeitsstoffe vier Risikogruppen definiert. Das Arbeiten hat unter Berücksichtigung entsprechender Schutzmaßnahmen zu erfolgen, die durch die Biostoffverordnung in vier biologische Schutzstufen (englisch: biosafety level, BSL) eingeteilt werden. Demzufolge müssen Arbeiten mit dem Marburg Virus unter den strengen Vorgaben der Schutzstufe 4 erfolgen. Weltweit werden Filoviren an 20 Laboratorien erforscht (Stand 2013). Diese müssen daher die Schutzstufe 4 beachten und werden auch als BSL-4-Laboratorien bezeichnet. Für Deutschland trifft dies auf das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin und das Institut für Virologie der Universität Marburg zu.[10]
Verwendung als biologische Waffe
Das Marburg-Virus wurde vom US-amerikanischen CDC als potentieller biologischer Kampfstoff der höchsten Gefahrenklasse eingestuft.[16] Militärisch wurden die Möglichkeiten als biologischer Kampfstoff vom sowjetischen Kampfstoffprogramm Biopreparat erforscht, das 1967 Proben des Virus während des initialen Ausbruchs erlangte. Soweit bekannt, wurden in Bezug auf das Marburg-Virus insbesondere die Verteilung (Distribution) als Aerosol und die Stabilität gefriergetrockneter Viruspartikel erforscht.[6]
Mit einem simulierten Bioterrorismusangriff wurde 1998 ermittelt, dass eine Variola-Marburg-Chimäre einen ökonomischen Schaden von etwa 26 Milliarden US-Dollar pro 100.000 Infizierten bewirken würde.[17]
Krankheitsfälle
- 1967: Marburg, Frankfurt am Main, Belgrad: 31 Infizierte, 7 Tote
- 1980 Nairobi: 2 Infizierte, 1 Toter (Ursprung: vermutlich Kitum Cave in West-Kenia)
- 1998 bis 2000: Demokratische Republik Kongo: 149 Infizierte, 123 Tote
- Oktober 2004 bis Mai 2005: Angola, Beginn in der Provinz Uige: 388 Infizierte, 324 Tote[18]
Am 21. März 2005 wurde das Marburg-Virus in mehreren Blutproben von Todesopfern in Angola entdeckt. Im April war die Krankheit in sieben Provinzen ausgebrochen. Über 215 Angolaner starben bis dahin bereits am Marburg-Virus. Die meisten Opfer waren jünger als fünf Jahre. Besonders problematisch war die Weigerung der Bevölkerung, die Infizierten zu isolieren. Außerdem gehört traditionell bei den Familien zur Bestattung Verstorbener der persönliche Abschied in Form von Umarmung des Toten und anschließend weitere direkte, persönliche Kontakte der Trauergäste untereinander. Darum war es extrem schwierig, die eigentlich sofort notwendige, unverzügliche Beerdigung ohne jede Berührung mit der Leiche zu gewährleisten. Die Infektionsgefahr wurde somit erheblich gesteigert.
- August 2007: Uganda, Kitaka, Provinz Kamwenge, 2 Infizierte, 1 Toter[19]
- 10. Juli 2008: Das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin in Hamburg gibt den ersten Fall einer Einschleppung des Marburg-Virus aus Afrika nach Europa durch eine niederländische Touristin in Bakel, Niederlande, bekannt.[20] Die 40-jährige Frau verstarb am 11. Juli 2008 in Leiden.
- 2012: Ein Ausbruch in Uganda, im Distrikt Kabale, in Ibanda im Distrikt Mbarara und im Distrikt Kampala, hält über drei Wochen an, 15 Infizierte, 4 Tote[21]
Impfungen
Im April 2006 wurden Forschungsergebnisse von Forschern aus den USA und Kanada veröffentlicht, denen es gelungen ist, einen Impfstoff gegen das Marburg-Virus zu entwickeln. Im Tierversuch bei Rhesusaffen erwies sich der Impfstoff auch in der Postexpositionsprophylaxe als wirksam. Die Affen, die bei einer Infektion normalerweise nach etwa 12 Tagen verstarben, überlebten nach einer Impfung den Untersuchungszeitraum von 80 Tagen.[22]
Literatur
- Icon Health Publications: Marburg Virus – A Medical Dictionary, Bibliography, and Annotated Research Guide to Internet Referen. Icon Health, San Diego 2004, ISBN 0-497-00706-1.
- Kristina Brauburger, Adam J. Hume, Elke Mühlberger, Judith Olejnik: Forty-five years of Marburg virus research. In: Viruses. Band 4, Nummer 10, Oktober 2012, S. 1878–1927, ISSN 1999-4915. doi:10.3390/v4101878. PMID 23202446. PMC 3497034 (freier Volltext). (Review).
- Beate Lötfering: Das Nukleoprotein des Marburg-Virus. Untersuchungen zum Phosphorylierungsstatus. Tectum, Marburg 1998, ISBN 3-8288-0413-6.
- Christian Sänger: Untersuchungen zum Transport und zur Reifung des Marburg-Virus Oberflächenproteins GP sowie zur Ausschleusung von Nachkommenviren. Tectum, Marburg 2000, ISBN 3-8288-1045-4.
- Richard Preston: Hot zone: tödliche Viren aus dem Regenwald; ein Tatsachen-Thriller. Droemer Knaur, München 1997, ISBN 3-426-77257-4.
- Ken Alibek, Stephen Handelman: Bioterror, Tod aus dem Labor. Econ, München 2001, ISBN 3-548-75089-3.
Weblinks
- Swiss Institute of Bioinformatics (SIB): Marburgvirus. Auf: viralzone.expasy.org; abgerufen am 26. Juni 2014.
- Marburgvirus The Universal Virus Database of the International Committee on Taxonomy of Viruses
- 01.025.0.01.001. Lake Victoria marburgvirus The Universal Virus Database of the International Committee on Taxonomy of Viruses
Einzelnachweise
- ↑ a b c R. E. Kissling, R. Q. Robinson u. a.: Agent of Disease Contracted from Green Monkeys. In: Science., Band 160, Nr. 3830, Mai 1968, S. 888–890, ISSN 0036-8075. doi:10.1126/science.160.3830.888.
- ↑ a b c d e Tanmay A. M. Bharat, James D. Riches u. a.: Cryo-electron tomography of Marburg virus particles and their morphogenesis within infected cells. In: PLoS biology. Band 9, Nr. 11, November 2011, S. e1001196, ISSN 1545-7885. doi:10.1371/journal.pbio.1001196. PMID 22110401. PMC 3217011 (freier Volltext).
- ↑ a b c Andrea DiCarlo, Peggy Möller u. a.: Nucleocapsid formation and RNA synthesis of Marburg virus is dependent on two coiled coil motifs in the nucleoprotein. In: Virology Journal. Band 4, 2007, S. 105, ISSN 1743-422X. doi:10.1186/1743-422X-4-105.
- ↑ a b c d e f g K. Brauburger, A. J. Hume u. a.: Forty-five years of Marburg virus research. In: Viruses. Band 4, Nr. 10, Oktober 2012, S. 1878–1927, ISSN 1999-4915. doi:10.3390/v4101878. PMID 23202446. PMC 3497034 (freier Volltext). (Review).
- ↑ Jonathan S. Towner u. a.: Marburg Virus Infection Detected in a Common African Bat. In: PLoS ONE. Bd. 2, Nr. 8, 22. August 2007, Artikel e764, ISSN 1932-6203, doi:10.1371/journal.pone.0000764.
- ↑ a b M. Bray: Defense against filoviruses used as biological weapons. In: Antiviral Research. Band 57, Amsterdam 2003, S. 53–60. doi:10.1016/S0166-3542(02)00200-0, ISSN 0166-3542.
- ↑ Jonathan S. Towner, Tara K. Sealy u. a.: Newly Discovered Ebola Virus Associated with Hemorrhagic Fever Outbreak in Uganda. In: PLoS Pathogens., Band 4, Nr. 11, November 2008, S. e1000212, ISSN 1553-7374. doi:10.1371/journal.ppat.1000212.
- ↑ J. H. Kuhn, S. Becker u. a.: Proposal for a revised taxonomy of the family Filoviridae: classification, names of taxa and viruses, and virus abbreviations. In: Archives of Virology. Band 155, Nr. 12, Dezember 2010, S. 2083–2103, ISSN 1432-8798. doi:10.1007/s00705-010-0814-x. PMID 21046175. PMC 3074192 (freier Volltext).
- ↑ J. H. Kuhn, S. Becker u. a.: Family Filoviridae. In: A. M. Q. King, M. J. Adams, E. B. Carstens, E. J. Lefkowitz (Hrsg.): Virus Taxonomy – Ninth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Elsevier/Academic Press, London, UK 2011, ISBN 978-0-12-384684-6, S. 665–671 (online).
- ↑ a b J. H. Kuhn, Y. Bao u. a.: Virus nomenclature below the species level: a standardized nomenclature for laboratory animal-adapted strains and variants of viruses assigned to the family Filoviridae. In: Archives of Virology. Band 158, Nr. 6, Juni 2013, S. 1425–1432, ISSN 1432-8798. doi:10.1007/s00705-012-1594-2. PMID 23358612. PMC 3669655 (freier Volltext).
- ↑ a b c d e Medizin / Affen-Seuche: Spur im Dunkel. In: Der Spiegel. Nr. 37, 1967 (online).
- ↑ a b c d Werner Slenczka,Hans Dieter Klenk: Forty years of marburg virus. In: The Journal of infectious diseases. Band 196 Supplement 2, November 2007, S. S131–S135, ISSN 0022-1899. doi:10.1086/520551. PMID 17940940.
- ↑ Rudolf Siegert, Hsin-Lu Shu, Werner Slenczka, Dietrich Peters, Gerhard Müller: Zur Ätiologie einer unbekannten, von Affen ausgegangenen menschlichen Infektionskrankheit. In: DMW - Deutsche Medizinische Wochenschrift. Band 92, Nr. 51, Dezember 1967, S. 2341–2343, ISSN 0012-0472. doi:10.1055/s-0028-1106144. PMID 4966280
- ↑ a b Killer-Viren: Sprung aus der Nische. In: Der Spiegel. Nr. 2, 1995 (online).
- ↑ TRBA (Technische Regeln für Biologische Arbeitsstoffe) 462: Einstufung von Viren in Risikogruppen. In: Website der Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA). 25. April 2012, S. 4, 27, abgerufen am 9. August 2014.
- ↑ Eri Nakayama, Masayuki Saijo: Animal models for Ebola and Marburg virus infections. In: Frontiers in microbiology. Band 4, 2013, S. 267, ISSN 1664-302X. doi:10.3389/fmicb.2013.00267. PMID 24046765. PMC 3763195 (freier Volltext). (Review).
- ↑ R. C. Spencer, N. F. Lightfoot: Preparedness and Response to Bioterrorism. In: Journal of Infection. Band 43, 2001, S. 104–110. doi:10.1053/jinf.2001.0906, ISSN 0163-4453.
- ↑ WHO: Marburg haemorrhagic fever in Angola.
- ↑ IFRC: Pressemitteilung. (PDF; 61 kB).
- ↑ Tropeninstitut Hamburg: Pressemitteilung.
- ↑ Known Cases and Outbreaks of Marburg Hemorrhagic Fever, in Chronological Order. CDC, 28. Januar 2014, abgerufen am 7. September 2014 (englisch).
- ↑ Kathleen M. Daddario-DiCaprio, Thomas W. Geisbert u. a.: Postexposure protection against Marburg haemorrhagic fever with recombinant vesicular stomatitis virus vectors in non-human primates: an efficacy assessment. In: The Lancet. Band 367, Nr. 9520, April 2006, S. 1399–1404, ISSN 0023-7507. doi:10.1016/S0140-6736(06)68546-2.