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26.06.2020

Wie Tuberkulose-Erreger sich in der Luft vor dem Austrocknen schützen

Einzelne Mykobakterien bilden zwar kleinere Aerosole und können so längere Strecken in der Luft zurücklegen, miteinander verbundene Mykobakterien bleiben aber länger lebendig, da sie sich im Verbund besser schützen können.

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Der Tuberkulose-Erreger Mycobacterium tuberculosis kann sich im Verbund besser schützen und so länger in der Luft am Leben bleiben. Das ergab eine Studie des Leibniz-Forschungsverbundes „Infections“ am Forschungszentrum Borstel (siehe Scientific Reports, Online-Veröffentlichung am 8.6.2020)

Die Studie hat die biophysikalischen Eigenschaften von winzigen Partikeln in der Luft (Aerosolen) untersucht, die zur Verbreitung des Krankheitserregers beitragen. Eine erfolgreiche Infektion von Mensch zu Mensch wird – ähnlich wie beim SARS-CoV-2-Virus - unter anderem von der Distanz mitbestimmt, die die Erreger durch die Luft zurücklegen können, bevor die Infektiösität abnimmt. Fazit der Studie: Einzelne Mykobakterien bilden zwar kleinere Aerosole und können so längere Strecken in der Luft zurücklegen, miteinander verbundene Mykobakterien bleiben aber länger lebendig.

Die Untersuchung beruht auf früheren Ergebnissen, die zeigten, dass Mykobakterien-infizierte Wirtszellen den nekrotischen Zelltod (nicht programmierten Zelltod) sterben, wie er auch in der Lunge Tuberkulosekranker vorkommt. Nun wurde gezeigt, dass dabei größere Aerosolpartikel aus Mykobakterien-Verbänden zusammen mit Bestandteilen der toten Zellen entstehen, die in der Luft überlebensfähiger sind als einzelne Bakterien. Aufgrund dieser Daten können in Zukunft Computer-Simulationen der luftgetragenen Ausbreitung, die die Partikelgrößenverteilung berücksichtigen, erfolgen, die dazu beitragen, herauszufinden, welche Aerosolzusammensetzung ein erhöhtes Infektionsrisiko für den Menschen mit sich bringen kann.

Aktuell wird kontrovers diskutiert wie groß die Bedeutung der Aerosolausbreitung des SARS-CoV-2- Virus für die COVID-19-PandemiePandemie
Unter einer Pandemie versteht man eine sich weit verbreitende und dabei ganze Länder oder Kontinente erfassende Krankheit.
Vermischen sich beispielsweise die Erbinformationen von zwei verschiedenen Influenza-Viren in einem Zwischenwirt (z.B. Schwein), tritt ein neuer Virus-Typ mit noch unbekannten Eigenschaften auf. Dieser so genannte Subtyp kann sich schnell ausbreiten, da die Menschen gegen diesen Erreger weder über natürliche noch infolge einer Schutzimpfung aufgebaute Antikörper verfügen. Der jährliche Grippe-Impfschutz erfasst zwar neue Varianten des Influenza-Virus (d.h. leichteVeränderungen in der Oberflächenstruktur), aber keine komplett neuartigen Subtypen. Bricht eine Pandemie aus, muss daher schnell ein Impfstoff gegen den neuen Subtyp entwickelt werden und/oder ein antiviral wirksames Medikament flächendeckend eingesetzt werden.
ist. Erkenntnisse zur Ausbreitung von Krankheitserregern über Aerosole sind daher von besonderem Interesse. Ob Teile der neuen Erkenntnisse zum Tuberkulose-Erreger auf den COVID-19-Erreger übertragbar sind, ist aber momentan völlig offen, da die Tuberkulose durch ein Bakterium, das deutlich größer als das SARS-CoV-2 Virus ist, übertragen wird. Viren gelten als deutlich empfindlicher gegen Umwelteinflüsse, da sie auf den Schutz durch Feuchtigkeit angewiesen sind und relativ schnell austrocknen.

Beteiligt an der Durchführung der Studie waren neben dem Forschungszentrum Borstel, Leibniz Lungenzentrum (FZB) in Schleswig-Holstein auch das Heinrich-Pette-Institut (HPI), Leibniz-Institut für Experimentelle Virologie in Hamburg. Das Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) brachte seine Expertise zur Modellierung der Ausbreitung von Aerosolen wie die in der Luft schwebenden Mykobakterien-Verbände in die Studie ein.

Quelle: Forschungszentrum Borstel - Leibniz Lungenzentrum