Vireninfektion Gefärbte Mäuse verraten sich als Superspreader

Mit Fellfarbe und Funksendern haben Forscher die Übertragungswege von Hantaviren bei Hirschmäusen untersucht. Die Nager lieferten einen eindrucksvollen Beleg für die Superspreader-Theorie: Einige wenige Tiere fungieren als Virenschleudern, die meisten Infektionen gehen auf ihr Konto.


Schwarze Knopfaugen, kleine runde Öhrchen und ein flauschiges Fell: Nordamerikanische Hirschmäuse (Peromyscus maniculatus) gehören zweifellos zu denjenigen Tierarten, die bei einem Niedlichkeitswettbewerb gute Chancen hätten. Ihr Äußeres und die putzigen Bewegungen, mit denen sie Körner vertilgen oder sich das Schnäuzchen reiben, rufen Entzücken hervor.

Doch der Schein trügt. Die süßen Nager sind in Wirklichkeit knallharte Überlebensprofis. Ihre Anpassungsfähigkeit ist beeindruckend. Sie besiedeln staubige Gestrüppsteppen, regenreiche Laubwälder und Gebirgsregionen in mehr als 2000 Meter Höhe. "Hirschmäuse findet man fast überall", erklärt Christine Clay vom Westminster College in Salt Lake City SPIEGEL ONLINE. "Es sind sehr weit verbreitete Kerlchen." Oft wären sie in zerstörten Biotopen die letzten wildlebenden Säuger. Ein Musterbeispiel an Zähigkeit.

Aber auch eine große Gefahr. Denn die Tiere sind Träger des sogenannten Sin Nombre Virus (SNV), ein für Menschen potentiell tödlicher Krankheitserreger aus der Gruppe der Hantaviren. Hirschmauspopulationen sind SNV-Reservoire, aus denen der Erreger auf die menschliche Bevölkerung überspringen kann. Und genau deshalb zieht P. maniculatus rege wissenschaftliche Aufmerksamkeit auf sich.

Putzige Einzelgänger

Eine der wichtigsten offenen Fragen der Forscher lautet: Warum variiert die SNV-Infektionsrate der Mäuse so enorm? Mancherorts sind mehr als 40 Prozent der Tiere befallen, in anderen Gebieten nur zwei von Hundert. Jahreszeitliche Schwankungen wurden ebenfalls beobachtet. Größe und Durchseuchung der Nagerpopulationen sind entscheidend für das menschliche Infektionsrisiko, und entscheidend ist damit auch die Übertragung von Maus zu Maus.

Forscherin Clay hat die Übertragung der Viren nun untersucht und dabei Verblüffendes festgestellt: Wenige ältere Tiere sind für die meisten Infektionen verantwortlich, schreibt sie im Fachblatt "Proceedings of the Royal Society B". Clay studiert die Lebensweise der Hirschmäuse bereits seit mehreren Jahren. Das Verhältnis der Nager untereinander ist nicht gerade von Herzlichkeit geprägt. Die Tiere leben solitär und möchten wohl möglichst wenig miteinander zu tun haben. Paarbildung ist unbekannt, die Weibchen ziehen ihre Jungen alleine groß. Begegnungen zwischen Hirschmäusen arten leicht zum Kampf aus.

Können sich Viren unter solchen Einzelgängern überhaupt ausbreiten? Das Forscherteam ging davon aus, dass sich Hirschmäuse fast ausschließlich durch direkten Kontakt mit einem infizierten Artgenossen mit SNV anstecken, zum Beispiel über Bissverletzungen. Das Virus hat übrigens kaum negativen Einfluss auf den Gesundheitszustand der Nager – Wirt und Keim haben sich wahrscheinlich über Jahrtausende oder gar Jahrmillionen aneinander angepasst.

In der Great Basin Desert im US-Bundesstaat Utah fingen die Forscher mit Lebendfallen an zwölf verschiedenen Stellen insgesamt 300 Hirschmäuse ein und pflanzten ihnen winzige Transponder-Chips (PITs) unter die Haut. Jedes Tier bekam seinen individuellen Code, Blutproben sollten SNV-Infektionen nachweisen. Zusätzlich unterzogen die Biologen 99 Mäuseriche einer ungewöhnlichen Behandlung. Die Nagermännchen wurden von der Schnauze bis zur Schwanzspitze dick mit einem speziellen, ungiftigen Farbpulver eingepudert und anschließend freigelassen. Die Forscher wussten aus vorherigen Versuchen: Sollten die bunten Mäuse mit anderen in Kontakt kommen, würden sie unweigerlich auf diese abfärben.

Die 20/80-Regel der Infektionsausbreitung

Mit Futterstellen aus Plastik, in denen Radioantennen eingebaut waren, überwachten die Forscher die PIT-markierten Hirschmäuse. Eine geringe Menge Hirse diente dazu, das Interesse der dämmerungsaktiven Tiere zu wecken. Jede Begegnung ließ sich genau registrieren. An Tagen, an denen Mäusemännchen eingefärbt wurden, stellten Christine Clay und Kollegen nachts wieder ihre Fallen auf. Am nächsten Morgen schlug die Stunde der Wahrheit. Wie viele gefangene Tiere hatten Farbspuren im Fell? "Das konnte man nicht auf dem ersten Blick erkennen", erklärt Clay. Die Spezialfarben leuchten jedoch unter UV-Licht auf, ähnlich wie in der Beleuchtung vieler Discotheken. Und so verbrachten die Forscher viele Stunden mit ihren Köpfen in lichtdichten Schachteln, und untersuchten Mäuse im Schein von UV-Lampen. "Eine echte Herausforderung", sagt Christine Clay augenzwinkernd.

Die mathematische Analyse der gesammelten Daten ergab einen klaren Trend: Die meisten Hirschmäuse der untersuchten Population hatten gar keinen direkten Kontakt zu Artgenossen, einige dagegen öfter und zum Teil sogar intensiv. Offensichtlich, sagt Clay, verhielten sich nicht alle Mäuse gleich. Im Ergebnis gingen 75,4 Prozent der Begegnungen von nur 17,5 Prozent der Tiere aus. Dieses Verhältnis passt erstaunlich genau zur Superspreader-Theorie und der 20/80-Regel, welche besagen, dass nur wenige Individuen für die Mehrzahl von Krankheitsübertragungen verantwortlich sind.

Die Verbreitung von Aids gilt als typischer Fall von Superspreading, auch für Sars-Ausbrüche wird dieser Mechanismus vermutet. Die Hirschmäusestudie von Clay und Kollegen ist dagegen der erste Nachweis des Superspreading-Musters im Verhalten von wildlebenden Säugetieren, und die Schuldigen ließen sich sogar klar identifizieren. Kräftige, ältere Mäuse hatten die meisten Kontakte, sie waren auch am häufigsten SNV-infiziert. Entgegen ihrer anfänglichen Erwartungen fanden die Forscher allerdings keinen Beleg für geschlechtsspezifische Unterschiede. Bullige Männchen scheinen nicht öfter mit anderen Mäusen aneinander zu geraten als kräftige Weibchen.

Aus medizinischer Sicht ist vor allem folgende Schlussfolgerung der Forscher wichtig: Dort, wo Hirschmäuse am ehesten alt werden können, dürfte die höchste SNV-Durchseuchungsrate, und damit das größte Ansteckungsrisiko für den Menschen vorliegen. In Populationen mit einer hohen Sterblichkeit dürfte sich das Virus dagegen nur schwer ausbreiten können. Dort fehlen die Superspreader. "Wo also viele Raubtiere Druck ausüben, müsste die Infektionsrate gering sein", sagt Christine Clay.

Ob sich das Studienergebnis auch auf europäische Rötelmäuse (Myodes glareolus) und die von ihnen verbreiteten Hantaviren des Puumala-Typs übertragen lässt, ist noch unklar. "Man weiß so gut wie gar nichts über das Sozialverhalten von Rötelmäusen", erklärt Nagetierexperte Ulrich Weinhold vom internationalen Naturschutzverband IUCN. Es sei jedoch durchaus denkbar, dass dominante Tiere die Viren auch in Deutschland weitergeben. Dass die Infektionsraten von Rötelmauspopulationen stark variieren, ist jedenfalls schon bekannt.



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