Das Influenza-A-Virus Subtyp H1N1 ( A/H1N1 ) ist ein Subtyp des Influenza-A-Virus (IAV). Einige an den Menschen adaptierte H1N1-Stämme sind beim Menschen endemisch und eine Ursache der saisonalen Grippe . [ 1 ] Andere H1N1-Stämme sind bei Schweinen ( Schweinegrippe ) und Vögeln ( Vogelgrippe ) endemisch. [ 2 ] IAV-Subtypen werden durch die Kombination der antigenen Hämagglutinin- (H) und Neuraminidase- (N) Proteine ​​in der Virushülle definiert ; beispielsweise bezeichnet „H1N1“ einen IAV-Subtyp mit einem H-Protein vom Typ 1 und einem N-Protein vom Typ 1. [ 3 ]

Alle Subtypen des Influenza-A-Virus (IAV) besitzen ein segmentiertes RNA- Genom mit negativer Polarität . [ 1 ] In seltenen Fällen kann ein Virusstamm durch genetische Neukombination genetisches Material von einem anderen Stamm aufnehmen und sich dadurch weiterentwickeln, neue Eigenschaften erwerben. Dies ermöglicht es ihm, der Immunantwort des Wirts zu entgehen und gelegentlich von einer Wirtsart auf eine andere überzuspringen. [ 4 ] [ 5 ] Zu den größeren Ausbrüchen von H1N1-Viren beim Menschen zählen die Spanische Grippe von 1918 , die Russische Grippe von 1977 und die Schweinegrippe von 2009. Sie alle wurden durch A(H1N1)-Virusstämme verursacht, bei denen es vermutlich zu einer genetischen Neukombination gekommen ist. [ 6 ]

Jedes Jahr wählt das Globale Grippeüberwachungs- und Reaktionssystem der Weltgesundheitsorganisation (WHO) drei Grippevirenstämme für die saisonale Grippeimpfung des kommenden Jahres aus . Seit 1999 enthält jede Jahresmischung einen Stamm des A/H1N1-Virus sowie zwei weitere Grippevirenstämme – zusammen repräsentieren diese Stämme diejenigen, die in der kommenden Saison voraussichtlich am ehesten zu erheblichen Krankheitsverläufen führen werden. [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]

Schweinegrippe

Die Schweinegrippe (auch bekannt als Schweineinfluenza) ist eine Atemwegserkrankung bei Schweinen, die durch das Influenza-A-Virus verursacht wird. Influenzaviren, die normalerweise bei Schweinen vorkommen, werden als Schweineinfluenzaviren (SIV) bezeichnet. Die drei weltweit zirkulierenden Hauptsubtypen von SIV sind A(H1N1), A(H1N2) und A(H3N2). Diese Subtypen sind gut an Schweine angepasst und unterscheiden sich von humanen Influenzaviren desselben Subtyps. [ 10 ]

Das Schweinegrippevirus ist in Schweinepopulationen weltweit verbreitet. Die Übertragung des Virus von Schweinen auf Menschen ist selten und führt nicht immer zu einer Grippeerkrankung beim Menschen; oft werden lediglich Antikörper im Blut gebildet. Führt die Übertragung jedoch zu einer Grippeerkrankung beim Menschen, spricht man von zoonotischer Schweinegrippe oder einer Virusvariante. Menschen mit regelmäßigem Kontakt zu Schweinen haben ein erhöhtes Risiko, sich mit Schweinegrippe zu infizieren. Durch das ordnungsgemäße Garen des Fleisches eines infizierten Tieres wird das Infektionsrisiko beseitigt.

Bei Schweinen, die experimentell mit dem Schweinegrippevirusstamm infiziert wurden, der die menschliche Pandemie von 2009–10 verursachte , zeigten sich innerhalb von vier Tagen klinische Grippesymptome, und das Virus breitete sich auf andere, nicht infizierte Schweine aus, die mit den infizierten Tieren zusammengehalten wurden. [ 11 ]

Vorfälle

Grippepandemie von 1918–1920

Die Grippe von 1918 war ein ungewöhnlich schwerer und tödlicher Stamm der Schweinegrippe H1N1 [ 12 ] , der in den Jahren 1918 und 1920 weltweit zwischen 17 [ 13 ] und 50 oder mehr Millionen Menschen das Leben kostete. Sie war eine der tödlichsten Pandemien in der Geschichte der Menschheit .

Soldaten marschieren während der Spanischen Grippe-Pandemie im Jahr 1918 vor der Carnegie-Bibliothek des Pomona College , alle in Uniformen und mit Gesichtsmasken.

Die Grippeepidemie von 1918 verursachte eine ungewöhnlich hohe Zahl an Todesfällen, möglicherweise aufgrund einer Zytokinsturmreaktion im Körper. [ 14 ] [ 15 ] (Die Vogelgrippe H5N1 , ebenfalls ein Influenza-A-Virus, hat eine ähnliche Wirkung.) [ 16 ] Nachdem die Grippe von 1918 Lungenzellen infiziert hatte, führte sie häufig zu einer Überstimulation des Immunsystems durch die Freisetzung von immunstimulierenden Zytokinen (Proteine, die Signale zwischen Zellen übertragen) in das Lungengewebe . Dies führte zu einer massiven Migration von Leukozyten in die Lunge, was die Zerstörung von Lungenzellen und die Sekretion von Blut und Schleim in die Alveolen und Atemwege zur Folge hatte. Dadurch wurde die Atmung des Patienten erschwert und es konnte zum Ersticken kommen. Im Gegensatz zu anderen Pandemien, die hauptsächlich ältere und sehr junge Menschen betrafen, forderte die Pandemie von 1918 ungewöhnlich viele Todesopfer unter jungen Erwachsenen, was möglicherweise darauf zurückzuführen war, dass deren gesundes Immunsystem eine zu starke und schädliche Reaktion auf die Infektion zeigte. [ 17 ]

Der Begriff „Spanische Grippe“ entstand, weil Spanien damals das einzige europäische Land war, in dem die Presse über den Ausbruch berichtete, der Tausende von Soldaten im Ersten Weltkrieg (1914–1918) das Leben gekostet hatte. Andere Länder unterdrückten die Nachrichten, um die Moral ihrer Truppen zu schützen. [ 18 ]

Schweinegrippeausbruch von 1976

1976 verursachte ein neuartiges Schweinegrippevirus A (H1N1) in Fort Dix , New Jersey, schwere Atemwegserkrankungen bei 13 Soldaten, einer davon mit tödlichem Ausgang. Das Virus wurde nur vom 19. Januar bis zum 9. Februar nachgewiesen und breitete sich nicht über Fort Dix hinaus aus. [ 19 ] Nachträgliche serologische Untersuchungen ergaben, dass bis zu 230 Soldaten mit dem neuartigen Virus, einem H1N1-Stamm, infiziert waren. Die Ursache des Ausbruchs ist weiterhin unbekannt, und es konnte kein Kontakt zu Schweinen festgestellt werden. [ 20 ]

Russische Grippe von 1977

Die russische Grippepandemie von 1977 wurde durch den Influenza-A-Virusstamm Influenza A/USSR/90/77 (H1N1) verursacht . Sie infizierte hauptsächlich Kinder und junge Erwachsene unter 23 Jahren; da ein ähnlicher Stamm bereits von 1947 bis 1957 verbreitet war, besaßen die meisten Erwachsenen eine beträchtliche Immunität. [ 21 ] [ 22 ] Spätere Analysen ergaben, dass der wiederaufgetretene Stamm etwa ein Jahr lang zirkulierte, bevor er in China und Russland nachgewiesen wurde. [ 23 ] [ 24 ] Das Virus wurde in den Grippeimpfstoff der Saison 1978/79 aufgenommen . [ 25 ] [ 26 ] [ 27 ] [ 28 ]

A(H1N1)-Pandemie 2009

Illustration der Antigenverschiebung bei Influenza

Während der Grippepandemie 2009 stellte man fest , dass das von Patienten in den Vereinigten Staaten isolierte Virus aus genetischen Elementen von vier verschiedenen Grippeviren bestand – nordamerikanischer Schweinegrippe, nordamerikanischer Vogelgrippe, menschlicher Grippe und Schweinegrippevirus, das typischerweise in Asien und Europa vorkommt – „eine ungewöhnlich gemischte Mischung genetischer Sequenzen“. [ 29 ] Dieser neue Stamm scheint das Ergebnis einer Neukombination von menschlichen Grippe- und Schweinegrippeviren in allen vier verschiedenen Stämmen des Subtyps H1N1 zu sein .

Eine erste genetische Charakterisierung ergab, dass das Hämagglutinin -Gen (HA) Ähnlichkeit mit dem von Schweinegrippeviren aufweist, die seit 1999 in US-amerikanischen Schweinen vorkommen. Die Neuraminidase- (NA) und Matrixprotein- Gene (M) ähneln hingegen Varianten, die in europäischen Schweinegrippe-Isolaten gefunden wurden. Die sechs Gene der amerikanischen Schweinegrippe sind selbst Mischungen aus Schweinegrippe-, Vogelgrippe- und humanen Grippeviren. [ 30 ] Obwohl Viren mit dieser genetischen Zusammensetzung bisher weder bei Menschen noch bei Schweinen nachgewiesen wurden, existiert in den USA kein formelles nationales Überwachungssystem, um die in Schweinen zirkulierenden Viren zu ermitteln. [ 31 ]

Im April 2009 kam es in Mexiko und anschließend in den Vereinigten Staaten zu einem Ausbruch einer grippeähnlichen Erkrankung (ILI). [ 32 ] Die CDC meldete sieben Fälle der neuartigen Influenza A/H1N1 und veröffentlichte umgehend die Gensequenzen in der GISAID- Datenbank. [ 33 ] [ 34 ] Durch die ähnlich zeitnahe Bereitstellung von Daten zu mexikanischen Isolaten [ 35 ] wurde bis zum 24. April deutlich, dass der ILI-Ausbruch in Mexiko und die bestätigten Fälle der neuartigen Influenza A im Südwesten der USA zusammenhingen. Die WHO gab daraufhin eine Gesundheitswarnung zum Ausbruch der „grippeähnlichen Erkrankung in den Vereinigten Staaten und Mexiko“ heraus. [ 32 ] Die Krankheit breitete sich anschließend sehr schnell aus, und die Zahl der bestätigten Fälle stieg bis zum 7. Mai auf 2.099, trotz der von der mexikanischen Regierung ergriffenen Maßnahmen zur Eindämmung der Krankheit. [ 36 ] Der Ausbruch war bereits ein Jahr zuvor vorhergesagt worden, da man die zunehmende Anzahl von Replikinen , einer Art Peptid , im Virus festgestellt hatte. [ 37 ]

Am 11. Juni 2009 erklärte die WHO die H1N1-Pandemie und erhöhte die Alarmstufe auf Phase 6. Dies markierte die erste globale Pandemie seit der Hongkong-Grippe von 1968. [ 38 ] Am 25. Oktober 2009 rief US-Präsident Barack Obama offiziell den nationalen Notstand aufgrund der H1N1-Pandemie aus . [ 39 ] Die Erklärung des Präsidenten veranlasste viele US-amerikanische Arbeitgeber, Maßnahmen zu ergreifen, um die Ausbreitung der Schweinegrippe einzudämmen und Mitarbeiter und/oder Arbeitsabläufe, die von einem Ausbruch betroffen sein könnten, zu unterstützen. [ 40 ]

Eine in Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum der University of Michigan durchgeführte Studie – deren Veröffentlichung für Dezember 2009 im American Journal of Roentgenology geplant war – warnte davor, dass die H1N1-Grippe Lungenembolien verursachen kann , die als eine der Haupttodesursachen in dieser Pandemie vermutet werden. Die Studienautoren empfehlen, bei Patienten mit respiratorischen Komplikationen nach einem schweren Verlauf der H1N1-Grippe eine kontrastmittelverstärkte Computertomographie (CT) zum Ausschluss einer Lungenembolie durchzuführen. [ 41 ] H1N1 kann auch andere embolische Ereignisse auslösen, wie beispielsweise einen Myokardinfarkt , eine beidseitige massive tiefe Venenthrombose (TVT) , einen arteriellen Thrombus der infrarenalen Aorta, eine Thrombose der rechten Vena iliaca externa und der Vena femoralis communis oder eine zerebrale Gasembolie. Die durch eine H1N1-Infektion verursachten embolischen Ereignisse werden in einem Übersichtsartikel von Dimitroulis Ioannis et al. aus dem Jahr 2010 zusammengefasst. [ 42 ]

Die weltweite Aktualisierung der Weltgesundheitsorganisation (WHO) vom 21. März 2010 besagt, dass „213 Länder und Überseegebiete/Gemeinden laborbestätigte Fälle der pandemischen Influenza H1N1 2009 gemeldet haben, darunter mindestens 16.931 Todesfälle.“ [ 43 ] Laut der weltweiten Aktualisierung der WHO vom 30. Mai 2010 haben mehr als 214 Länder und Überseegebiete oder Gemeinden laborbestätigte Fälle der pandemischen Influenza H1N1 2009 gemeldet, darunter über 18.138 Todesfälle. [ 44 ] Das Forschungsteam um Andrew Miller zeigte, dass schwangere Patientinnen ein erhöhtes Risiko haben. [ 45 ] Es wird vermutet, dass schwangere Frauen und bestimmte Bevölkerungsgruppen, wie z. B. die indigene Bevölkerung Nordamerikas, ein höheres Risiko für eine T-Helferzell -Typ-2-Antwort auf die H1N1-Influenza aufweisen, die möglicherweise für das systemische inflammatorische Response-Syndrom (SIRS) verantwortlich ist, das Lungenödeme und Todesfälle verursachen kann. [ 46 ]

Am 26. April 2011 gab die Weltgesundheitsorganisation (WHO) für Amerika eine Pandemiewarnung im Zusammenhang mit der H1N1-Grippe heraus. [ 47 ] Im August 2011 infizierten sich laut US Geological Survey und CDC Seeotter vor der Küste des US-Bundesstaates Washington mit demselben H1N1-Grippevirus, der die Pandemie von 2009 verursacht hatte, und „möglicherweise als neu identifizierter tierischer Wirt für Influenzaviren“. [ 48 ] Im Mai 2013 starben in Venezuela 17 Menschen während eines H1N1-Ausbruchs , weitere 250 infizierten sich. [ 49 ] Anfang Januar 2014 bestätigten Gesundheitsbehörden in Texas mindestens 33 Todesfälle durch H1N1 und einen weit verbreiteten Ausbruch während der Grippesaison 2013/2014, [ 50 ] während in den USA weitere 21 Todesfälle gemeldet wurden. Neun Todesfälle im Zusammenhang mit einem Ausbruch in mehreren kanadischen Städten wurden gemeldet [ 51 ] , und auch aus Mexiko wurden Ausbrüche mit mindestens einem Todesfall gemeldet [ 52 ] . Die spanischen Gesundheitsbehörden bestätigten 35 H1N1-Fälle in der Region Aragonien, 18 davon befinden sich auf der Intensivstation [ 53 ] . Am 17. März 2014 wurden drei Fälle im Centre for Addiction and Mental Health in Toronto , Ontario, Kanada, bestätigt; ein möglicher vierter Fall stand noch aus [ 54 ] .

Ausbruch in Indien 2012

Bei mehr als 300 Infektionen und über 20 Todesfällen erklärte das indische Gesundheitsministerium im April 2012 einen Ausbruch für „gut unter Kontrolle“ und es gebe „keinen Grund zur Panik“. [ 55 ]

Ausbruch in Indien 2015

Nach Angaben des indischen Gesundheitsministeriums wurden bis Mitte März 31.974 Fälle von Schweinegrippe gemeldet, und 1.895 Menschen starben an den Folgen des Ausbruchs. [ 56 ] [ 57 ]

Ausbruch auf den Malediven 2017

Auf den Malediven wurde Anfang 2017 die Schweinegrippe gemeldet; [ 58 ] 501 Personen wurden auf die Krankheit getestet, und 185 (37 %) der Getesteten waren positiv. Vier der 185 positiv Getesteten starben an der Krankheit. [ 59 ]

Die Gesamtzahl der Todesopfer durch die Krankheit ist unbekannt. Der erste Patient wurde nie identifiziert. [ 60 ]

Die Schulen blieben aufgrund der Krankheit eine Woche lang geschlossen, wurden aber vom Bildungsministerium angewiesen, nach den Ferien wieder zu öffnen, obwohl die Krankheit noch nicht vollständig unter Kontrolle war. [ 61 ]

Myanmar-Ausbruch 2017

Myanmar meldete Ende Juli 2017 den ersten Ausbruch von H1N1. Bis zum 27. Juli gab es 30 bestätigte Fälle und sechs Todesfälle. [ 62 ] Das myanmarische Ministerium für Gesundheit und Sport richtete ein offizielles Hilfsgesuch an die WHO zur Bekämpfung des Virus und kündigte zudem an, internationale Unterstützung, unter anderem von den Vereinten Nationen , China und den Vereinigten Staaten, zu erbitten . [ 63 ]

Ausbruch in Pakistan 2017–18

Pakistan meldete H1N1-Fälle, die hauptsächlich aus der Stadt Multan stammten , wobei die Zahl der Todesfälle durch die Epidemie 42 erreichte. [ 64 ] Es gab auch bestätigte Fälle in den Städten Gujranwala und Lahore .

Malta-Ausbruch 2019

Mitte Januar 2019 wurde in dem EU-Mitgliedstaat ein Ausbruch der Schweinegrippe gemeldet. Innerhalb einer Woche war das größte staatliche Krankenhaus der Insel überfüllt, und es wurden mehr als 30 Fälle behandelt. [ 65 ]

Ausbruch in Marokko 2019

Im Januar 2019 wurde in Marokko ein Ausbruch von H1N1 mit neun bestätigten Todesfällen verzeichnet. [ 66 ]

Iran-Ausbruch 2019

Im November 2019 wurde im Iran ein Ausbruch der H1N1-Grippe verzeichnet, bei dem 56 Menschen starben und 4000 ins Krankenhaus eingeliefert wurden. [ 67 ]

G4-Virus

Das G4-Virus, auch bekannt als „G4-Schweinegrippevirus“ (G4) und „G4 EA H1N1“, ist ein in China entdeckter Schweineinfluenzavirusstamm. [ 68 ] Es handelt sich um eine Variante des Genotyps 4 (G4) des eurasischen aviären (EA) H1N1-Virus, das hauptsächlich Schweine befällt. Es gibt jedoch Hinweise darauf, dass es auch Menschen infizieren kann. [ 68 ] In einer 2020 in den Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ) veröffentlichten, von Experten begutachteten Studie heißt es: „G4 EA H1N1-Viren weisen alle wesentlichen Merkmale auf, die sie für eine hohe Anpassung an die Infektion von Menschen prädestinieren … Die Bekämpfung der vorherrschenden G4 EA H1N1-Viren bei Schweinen und die engmaschige Überwachung der Schweinebestände sollten umgehend umgesetzt werden.“ [ 69 ]

Michael Ryan, Exekutivdirektor des WHO - Programms für Gesundheitsnotfälle , erklärte im Juli 2020, dass dieser Grippevirusstamm nicht neu sei und bereits seit 2011 überwacht werde. [ 70 ] Das chinesische Zentrum für Krankheitskontrolle und -prävention (CDC) gab an, 2010 ein Grippeüberwachungsprogramm eingeführt zu haben, in dessen Rahmen jährlich über 400.000 Tests analysiert werden, um eine frühzeitige Erkennung von Grippe zu ermöglichen. [ 71 ] Dabei wurden 13 Fälle von A(H1N1) festgestellt, darunter drei Fälle der Variante G4. [ 71 ]

Die Studie gab an, dass zwischen 2011 und 2018 fast 30.000 Schweine mittels Nasenabstrichen untersucht wurden. [ 69 ] Während andere Virusvarianten auftraten und wieder verschwanden, behauptete die Studie, die Variante G4 habe sich seit 2016 stark ausgebreitet und sei zum vorherrschenden Stamm geworden. [ 69 ] [ 72 ] Das chinesische Ministerium für Landwirtschaft und ländliche Angelegenheiten wies die Studie zurück und erklärte, die Anzahl der untersuchten Schweine sei zu gering, um zu belegen, dass G4 zum dominanten Stamm geworden sei, und die Medien hätten die Studie „übertrieben und unzutreffend“ interpretiert. [ 73 ] Außerdem hieß es, die infizierten Arbeiter hätten „keine Grippesymptome gezeigt und die Teststichprobe sei nicht repräsentativ für die Schweinepopulation in China“. [ 71 ]

Die US-amerikanischen Zentren für Krankheitskontrolle und -prävention (CDC) gaben an, die Studie deute darauf hin, dass Infektionen mit dem G4-Virus beim Menschen häufiger vorkommen als bisher angenommen. [ 68 ] Sowohl das Europäische Zentrum für die Prävention und die Kontrolle von Krankheiten (ECDC) [ 74 ] als auch die US-amerikanischen CDC [ 68 ] erklärten, dass diese Variante, wie alle Grippeviren mit Pandemiepotenzial, Anlass zur Sorge gebe und beobachtet werde. [ 74 ] Das ECDC erklärte, die wichtigste Maßnahme zur Vorbereitung auf das Pandemiepotenzial von Influenzaviren sei die Entwicklung und Anwendung von Impfstoffen für den Menschen. [ 74 ] Gesundheitsbehörden (darunter Anthony Fauci ) betonten, das Virus solle überwacht werden, insbesondere bei Personen mit engem Kontakt zu Schweinen, es stelle jedoch keine unmittelbare Bedrohung dar. [ 75 ] Obwohl es bis Juli 2020 keine gemeldeten Fälle oder Hinweise auf das Virus außerhalb Chinas gab, [ 75 ] berichtete das Smithsonian Magazine im Juli 2020, dass Wissenschaftler zwar übereinstimmen, dass das Virus genau beobachtet werden sollte , aber da es „bisher nicht von Mensch zu Mensch übertragbar ist“, bestehe noch kein Grund zur Beunruhigung. [ 76 ]

Infektion in der Schwangerschaft

Schwangere Frauen, die sich mit dem H1N1-Virus infizieren, haben aufgrund hormoneller und körperlicher Veränderungen sowie der Anpassung ihres Immunsystems an den wachsenden Fötus ein erhöhtes Risiko für Komplikationen. [ 77 ] Aus diesem Grund empfehlen die Centers for Disease Control and Prevention (CDC) Schwangeren die Grippeschutzimpfung. Personen, die bereits eine schwere allergische Reaktion auf die Grippeschutzimpfung hatten, sollten nicht geimpft werden. Bei mittelschweren bis schweren Krankheitssymptomen, mit oder ohne Fieber, sollte die Impfung bis zur Genesung abgewartet werden. [ 78 ]

Antivirale Behandlung

Schwangere Frauen, die an Grippe erkranken, sollten sich umgehend an ihren Arzt wenden. Grippe kann mit verschreibungspflichtigen antiviralen Medikamenten behandelt werden. Oseltamivir (Handelsname Tamiflu) und Zanamivir (Relenza) sind zwei empfohlene Neuraminidasehemmer (antivirale Medikamente). Sie sind am wirksamsten, wenn sie innerhalb von zwei Tagen nach Krankheitsbeginn eingenommen werden. [ 79 ]

Seit dem 1. Oktober 2008 hat die CDC 1.146 saisonale Influenza-A(H1N1)-Viren auf Resistenzen gegen Oseltamivir und Zanamivir getestet. Dabei zeigte sich, dass 99,6 % der Proben resistent gegen Oseltamivir waren, während keine Resistenz gegen Zanamivir festgestellt wurde. Nach der Testung von Influenza-A(H1N1)-Virusproben im Jahr 2009 wiesen nur 4 % (von 853 Proben) eine Resistenz gegen Oseltamivir auf (erneut zeigte keine Probe eine Resistenz gegen Zanamivir). [ 80 ] Eine während der H1N1-Pandemie 2009 in Japan durchgeführte Studie kam zu dem Schluss, dass bei Säuglingen, die Oseltamivir oder Zanamivir ausgesetzt waren, keine kurzfristigen Nebenwirkungen auftraten. [ 81 ] Sowohl Amantadin als auch Rimantadin erwiesen sich in Tierstudien bei Verabreichung hoher Dosen als teratogen und embryotoxisch (Fehlbildungen und toxische Wirkungen auf den Embryo). [ 82 ]

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