Was Hühner über das Leben mit COVID-19 sagen können

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Da sich die Welt mit der Einführung verschiedener Impfstoffe gegen das SARS-CoV-2-Virus, das COVID-19 verursacht, auseinandersetzt, gibt es immer noch viele Unbekannte. Wie lange ist ein Impfstoff wirksam? Wie wirksam werden Impfstoffe gegen neue Stämme sein? Wie optimal können wir zukünftige Impfstoffe herstellen?

Es gibt auch Fragen darüber, was zukünftige Forschungen über das Virus enthüllen werden. Wie wirkt es sich unterschiedlich auf Menschen aus? Verstehen wir die Übertragungsmechanismen vollständig? Was ist mit zukünftigen Coronaviren?

Auf der Suche nach Antworten wäre es ratsam, sich die Hühner genauer anzusehen.

Die globale Geflügelindustrie hat gelernt, mit einem tödlichen Coronavirus zu leben. Bild: Getty Images

Das erste jemals entdeckte Coronavirus (in den 1930er Jahren) war das als Infectious Bronchitis Virus (IBV) bekannte Vogel-Coronavirus. Es ist der allgegenwärtigste Infektionserreger von Hühnern.

Es verursacht eine hoch ansteckende Atemwegserkrankung mit erheblichen wirtschaftlichen Verlusten für die globale Geflügelindustrie. Aufgrund seiner allgegenwärtigen und hoch ansteckenden Natur sind fast alle kommerziellen Hühner auf der ganzen Welt gegen IBV geimpft.

Ein IBV-Impfstoff wird am häufigsten in der Brüterei kurz nach dem Schlüpfen der Küken und vor dem Transport zu den wachsenden Betrieben angewendet, in denen eine frühzeitige Exposition gegenüber dem Virus zu erwarten ist.

Tatsächlich hat die globale Geflügelindustrie gelernt, mit IBV zu leben, da dessen Beseitigung praktisch unmöglich ist und Impfungen durchgeführt wurden das Hauptstrategie, um es auf der ganzen Welt zu bekämpfen.

Es ist eine ermutigende Leistung, wenn wir versuchen, einen Weg zum Leben mit menschlichen Coronaviren zu finden.

Es unterstreicht auch die Bedeutung dessen, was Forscher als „eine Gesundheit“ bezeichnen – ein Ansatz, der anerkennt, dass die Gesundheit von Tieren und Pflanzen wichtige Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit hat. Wie wir Hühner vor IBV schützen, kann uns helfen zu verstehen, wie wir uns vor menschlichen Coronaviren schützen können.

Die Impfung ist zur Schlüsselstrategie für die Bekämpfung von SARS-CoV-2 geworden, ebenso wie Impfstoffe die Hauptstrategie für den Umgang mit IBV sind. Bild: Getty Images

Unser Forscherteam am Asien-Pazifik-Zentrum für Tiergesundheit (APCAH) der Universität von Melbourne untersucht seit 15 Jahren die Epidemiologie, molekulare Diagnose und den Krankheitsmechanismus von IBV. In jüngerer Zeit hat APCAH einen Branchenzuschuss von erhalten AgriFutures Entwicklung neuartiger Impfstoffe zur Bekämpfung dieser weltweit bedeutenden Krankheit kommerzieller Hühner.

Das Projekt könnte möglicherweise ein Modell für die wirksame Bekämpfung und Prävention des humanen Coronavirus SARS-CoV-2 darstellen.

Wie SARS-CoV-2 verursacht IBV hauptsächlich eine Atemwegserkrankung. Ähnlich wie bei SARS-CoV-2 kann sich die IBV-Infektion auch auf andere Körperteile erstrecken. Kürzlich Beweise legt nahe, dass SARS-CoV-2 das Herz-Kreislauf-System beeinflussen kann, was zu einem Herzstillstand führt, manchmal ohne Atemwegserkrankung.

Auch Nierenversagen wurde als eine der Folgen einer SARS-CoV-2-Infektion erkannt. In ähnlicher Weise können einige IBV-Stämme schwere Nierenerkrankungen mit oder ohne Beteiligung der Atemwege auslösen.

Bei Legehennen kann IBV zu einem starken Rückgang der Eiproduktion führen und die Qualität der Eierschale und des Eiweißes (Eiweiß) beeinträchtigen. Wenn Küken in einem frühen Alter infiziert werden, kann IBV bleibende Defekte im Fortpflanzungstrakt verursachen, die im späteren Lebensstadium zu Unfruchtbarkeit führen. Wir müssen uns dann des Potenzials ähnlicher Auswirkungen von SARS-CoV-2 und zukünftigen menschlichen Coronaviren bewusst sein.

Die Inkubationszeit für virulente IBV-Stämme ist sehr kurz, wobei die Symptome innerhalb von 24 bis 48 Stunden nach der Infektion auftreten. In ähnlicher Weise kann die Inkubationszeit von SARS-CoV-2 ziemlich kurz sein. Es ist auch bekannt, dass mehr als 80 Prozent von Menschen, die mit dem Virus infiziert waren, zeigen Symptome, obwohl diese Zahl wahrscheinlich höher ist, wenn Populationen mit geringem Risiko (zum Beispiel Kinder) ausgeschlossen werden.

IBV kann wie SARS-CoV-2 hoch ansteckend sein. Bild: Gettty Images

T.Das durch IBV verursachte Mortalitätsniveau in einer Hühnerpopulation hängt stark vom Virusstamm und der Gesundheit des Immunsystems der Vögel ab, kann jedoch bis zu 30 Prozent erreichen. Die Mortalität aufgrund einer SARS-CoV-2-Infektion kann wie folgt sein in einigen Ländern sogar 8 Prozent Dies ist immer noch niedriger als bei IBV. Dies kann jedoch auf ein höheres Maß an Pflege und Medikamenten für Menschen zurückzuführen sein, die mit SARS-CoV-2 infiziert sind.

IBV ist einer der wenigen Infektionserreger von Geflügel, die in sehr kurzer Zeit, oft nur 24 Stunden, 100 Prozent der Bevölkerung infizieren können. Diese Funktion ist in SARS-CoV-2 vergleichbar, wo sich die Infektion in unglaublich kurzer Zeit über eine große Population ausbreiten kann.

IBV breitet sich bei Geflügel durch Einatmen kontaminierter Aerosole oder durch Aufnahme von Viren aus, die in den Kot infizierter Hühner oder anderer kontaminierter Materialien gelangen. Ebenso wird SARS-CoV-2 über die Atemwege übertragen und Viruspartikel wurden im Kot von Patienten gefunden. Im Gegensatz zu IBV gibt es jedoch bisher keine Hinweise darauf, dass die in menschlichen Fäkalien nachgewiesenen Viruspartikel infektiös sind.

Die Tatsache, dass IBV durch Nahrungsausscheidung verbreitet werden kann, sollte eine Warnung vor der Möglichkeit sein, dass ein menschliches Coronavirus in ähnlicher Weise übertragbar ist. Es ist eine Möglichkeit, auf die wir vorbereitet sein und wissen müssen, wie wir damit umgehen sollen.

IBV und SARS-CoV-2 gehören zur Familie Coronaviridaeund beide haben die typischen keulenförmigen Vorsprünge auf ihrer Oberfläche. Ihre chemische Zusammensetzung, Genomstruktur und ihre Replikation sind ebenfalls sehr vergleichbar.

Es wurden zahlreiche Untersuchungen zur Empfindlichkeit von IBV gegenüber chemischen und physikalischen Wirkstoffen durchgeführt, und diese Informationen können leicht auf SARS-CoV-2 erweitert werden, wenn Forscher nach möglichen Kontrollstrategien suchen.

IBV hat die typischen keulenförmigen Vorsprünge auf seiner Oberfläche, genau wie SARS-CoV-2 (siehe Abbildung oben). Getty Images

Wie andere Coronaviren kann IBV leicht mutieren. Außerdem können verschiedene IBV-Stämme rekombinieren (insbesondere wenn zwei oder mehr Stämme denselben Wirt infizieren) und einen neuen Stamm erzeugen. Diese Mechanismen erklären die rasche Entwicklung von IBV und das Auftreten virulenterer und übertragbarer Stämme, seit es erstmals in den 1930er Jahren berichtet wurde – es gibt Bisher wurden mindestens 32 verschiedene Abstammungslinien identifiziert.

Unsere jüngste Forschung bei APCAH hat gezeigt, dass häufige Rekombinationsereignisse zwischen Lebendimpfstoffstämmen und evolutionär entfernten Vogelkoronaviren unbekannter Herkunft auftreten. In ähnlicher Weise sind neue SARS-CoV-2-Mutationen mit höherer Übertragbarkeit in der EU aufgetreten Vereinigtes Königreich.

Angesichts dessen, was wir über die Entwicklung von IBV wissen, müssen wir davon ausgehen, dass in Zukunft weitere neue SARS-CoV-2-Stämme entstehen können, die möglicherweise virulenter sind, eine unterschiedliche Übertragbarkeit aufweisen oder unterschiedliche Körperzellen infizieren können.

In den meisten Ländern werden kommerzielle Hühner mit a geimpft abgeschwächter Lebendimpfstoff Stamm (eine Live-Version des Virus, die so modifiziert wurde, dass sie harmlos ist, aber dennoch eine wirksame Immunantwort auslöst). Es wird durch Sprühen von Küken in die Brüterei aufgetragen, um sicherzustellen, dass es die Nasenschleimhaut des Huhns erreicht.

Hühner mit längerer Lebensdauer (wie kommerzielle Schichten und Züchter) erhalten eine Kombination aus mehreren lebenden, abgeschwächten und getöteten (inaktiviert) Impfungen.

Wichtig ist, dass der für die Impfung verwendete IBV-Stamm sorgfältig ausgewählt werden muss, da der Kreuzschutz zwischen verschiedenen Stämmen sehr unterschiedlich ist. Ähnliche Probleme sollten bei der laufenden Entwicklung von Impfstoffen gegen humane Coronaviren erwartet werden.

Für Entwickler von Impfstoffen gegen humane Coronaviren gibt es wichtige Lehren aus IBV. Bild: Getty Images

Es wird immer offensichtlicher, dass Menschen mit SARS-CoV-2 leben müssen und Impfstoffe ein Schlüssel dazu sein werden. Angesichts des erwarteten Auftretens neuer SARS-CoV-2-Stämme in der Zukunft wird es wichtig sein, dass Impfstoffunternehmen in der Lage sind, bei Bedarf alternative Impfstoffe für neue Varianten zu entwickeln.

Je mehr wir über SARS-CoV-2 erfahren, desto mehr Parallelen treten bei IBV auf, was den Wert von „einer Gesundheit“ unterstreicht – das Wissen, das für die Behandlung einer Krankheit bei einem Mittier entwickelt wurde, kann die Forschung, die Impfstoffentwicklung und das Krankheitsmanagement für uns selbst leiten Spezies.

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