Es ist der „Treasure Island“-Autor Robert Louis Stevenson, dem zugeschrieben wird, den Satz „Man kann kein Omelett machen, ohne Eier zu zerbrechen“ geprägt zu haben. Für uns Menschen ist es mittlerweile ein Klischee. Für Krankheitserreger sind dies Worte, nach denen man leben muss. Oder besser gesagt, verbreitet durch.
Wie alle lebenden Organismen wollen Krankheitserreger gedeihen. Abgesehen von der zellulären Reproduktion liegt die beste Zukunft für sie jedoch darin, von Wirt zu Wirt zu wechseln. Stellen Sie sich jeden Wirt als Stevensons Eier vor, die unwissentlich darauf warten, geknackt, wenn nicht sogar zerbrochen zu werden (dh krank). Deshalb machen Krankheitserreger – von einer Konjunktivitis, allgemein als Bindehautentzündung bekannt, oder einer Erkältung oder einer so schweren Krankheit wie COVID-19 – ihre Wirte krank: Die Ausbreitung wird manchmal nur durch Austreibung über geschwollene rote Augen ermöglicht; Husten oder Niesen oder das Durchdringen von Körperflüssigkeiten, so die Biologin Dana Hawley von der Virginia Tech.
„Für einen Krankheitserreger ist die ‚Ausbreitung‘ die wichtigste Fortpflanzungsform. Und wenn wir darüber nachdenken, warum Krankheitserreger ihre Wirte krank machen, ist das lange Zeit ein Rätsel, denn einen Wirt krank zu machen oder seinen Wirt sterben zu lassen, ist oberflächlich betrachtet kein guter Weg für ein Krankheitserreger, um sich ausbreiten zu können. Ein sehr kranker Wirt bleibt zu Hause und interagiert nicht so viel wie andere, was ein geringeres Ausbreitungspotential für einen Krankheitserreger bedeutet“, sagte Hawley, Professor am Department of Biological Sciences, Teil der Virginia Tech Hochschule für Wissenschaft.
Aber hier ist der Vorbehalt: „Es kann wichtig sein, dass sich Ihre Wirte krank fühlen, um einige der Kopien von sich selbst aus dem Wirt, den Sie infizieren, und in einen anderen zu bekommen. Es gibt also einen Kompromiss für den Erreger“, sagte Hawley. „Wenn sich Ihr Wirt krank fühlt, bedeutet dies, dass der Wirt möglicherweise nicht mit so vielen anderen Wirten interagiert, wie er es normalerweise tun würde – das ist schlecht für den Erreger – aber wenn sie Interaktionen haben, wird ein sehr kranker Wirt, der hustet oder geschwollene Augen hat, dies tun Es ist viel wahrscheinlicher, dass sie den Krankheitserreger verbreiten, den sie in ihrem Körper haben. Das ist gut für den Krankheitserreger.“
Anhand einer als Finken bekannten Singvogelart, deren Populationen in der Natur von einer Bindehautentzündung betroffen sind, haben Hawley und ein Forscherteam der Virginia Tech und der University of Memphis in Tennessee gezeigt, wie leicht diese Krankheitserreger – in diesem Fall eine Form der Konjunktivitis, die bei Vögeln häufig vorkommt, aber für Menschen harmlos ist – Ausbreitung. Sie taten dies, ohne dass sich der Erreger der Bindehautentzündung selbst von Vogel zu Vogel ausbreitete.
Stattdessen verwendete das Team UV-fluoreszierende Pulverbeschichtungen und verfolgte diese und nicht den Erreger. Während des Experiments wurden die Vögel in drei Gruppen eingeteilt: nicht krank, leicht krank und stark krank, alle mit Konjunktivitis, und jeder Vogel wurde mit vier gesunden Herdengenossen untergebracht. Durch Auftragen einer Pulverbeschichtung um das äußere Auge jedes Vogels, aber nicht innerhalb des Auges, konnten die Forscher nachverfolgen, wie viel Pulver von Vögeln, die stark, leicht oder nicht an rosa Augen erkrankt waren, auf Herdengenossen verteilt wurde.
„Wir haben die Ausbreitung von Konjunktivitis nicht wirklich verfolgt. Wir haben die Ausbreitung von Puder als Modell für die wahrscheinliche Ausbreitung von Konjunktivitis verfolgt“, sagte Hawley, der auch ein angeschlossenes Mitglied des Global Change Center des Virginia Tech Fralin Life Sciences Institute ist und sein Center for Emerging, Zoonotic, and Arthropod-borne Pathogens über die Studie, die heute in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Offene Wissenschaft der Royal Society.
Während der Studie wurden die Vögel in großen Flugkäfigen gehalten, teilten sich Futterstellen und verteilten möglicherweise Pulver an Käfiggenossen. Feeder-Oberflächen sind laut der Studie eine der Hauptrouten für die Reise des Pulvers.
Es gab einige Überraschungen auf dem Weg, sagte Hawley. Die Finken mit den stärksten Bindehautentzündungssymptomen fraßen viel seltener, verteilten das Pulver jedoch mit einer höheren Rate als die leicht kranken Vögel, die mehr Zeit mit dem Fressen verbrachten.
„In unserem Studiensystem überwogen die Vorteile, Ihren Wirt kränker zu machen, indem Sie die Augenschwellung verstärkten, die Kosten, die dadurch entstehen, dass die Finken weniger fressen und weniger interagieren“, sagte Hawley. „Also insgesamt wird sich dieser Erreger wahrscheinlich weiterentwickeln, um Vögeln in der Natur mehr Schaden zuzufügen, sodass er sich mit einer höheren Rate ausbreiten kann, aber bis zu einer gewissen Grenze, denn wenn der Erreger einen Vogel sofort tötet, hat der Erreger dies nicht getan überhaupt eine Chance, sich auszubreiten.“
Der menschliche Faktor
Was bedeutet das alles für den Menschen und die Ausbreitung einer Erkältung oder COVID-19 in einer Arztpraxis oder im Kino oder die Ausbreitung einer Bindehautentzündung bei Kleinkindern in einem Kindergarten oder einer Kita?
Das Mantra „Bleib zu Hause, wenn du krank bist“ gilt laut Hawley immer noch mehr denn je. Diese Studie legt nahe, dass Symptome die Ausbreitung von allem, mit dem Sie infiziert sind, viel wahrscheinlicher machen. Und tragen Sie eine Gesichtsmaske – und das nicht nur wegen einer möglichen Verbreitung von COVID. „Das Tragen von Masken, wenn Sie an einer Krankheit husten, kann wahrscheinlich einen großen Beitrag zur Verhinderung der Ausbreitung von Krankheiten leisten“, sagte Hawley. „Für Rosa Augen wird es entscheidend sein, Kinder isoliert zu halten, weil kleine Kinder einfach nicht in der Lage sein werden, sich die Hände zu waschen oder es zu vermeiden, sich gegenseitig zu berühren – ich spreche aus Erfahrung als Eltern.“
Die Evolution spielt eine andere Rolle. Auch hier sind Krankheitserreger lebende Organismen und anfällig für die Regeln des Lebens, einschließlich der Evolution. „Dies geht auf die Idee zurück, dass alle hofften, dass sich COVID im Laufe der Zeit milder entwickeln würde“, sagte Hawley.
„Unsere Studie zeigt, dass der Druck auf Krankheitserreger kompliziert ist. Einerseits ist mild zu sein gut für Krankheitserreger, wenn es Ihren Wirt draußen und in der Gesellschaft anderer hält – gut für die Ausbreitung, aber andererseits kann mild sein bedeutet, dass keiner der Krankheitserreger aus dem Wirt in einen anderen gelangt, weil Ihr Wirt nicht so viel Krankheitserreger auf Händen oder anderen Oberflächen hustet oder ablagert. Daher werden Krankheitserreger in vielen Fällen bevorzugt, um uns krank zu machen.
Mit anderen Worten, für Menschen können vernünftige Handlungen verhindern, dass wir die sprichwörtlichen Eier sind, von denen Stevenson sprach.
Mehr Informationen:
Dana M. Hawley et al., Hohe Virulenz ist mit der Ausbreitungsfähigkeit von Krankheitserregern in einem Singvogel-Bakterien-System verbunden, Offene Wissenschaft der Royal Society (2023). DOI: 10.1098/rsos.220975