Vogelbewegungen helfen Forschern, die globale Geflügelgrippe zu verfolgen

Von Hotspots im Ausland zu australischen Küsten

Erst vor Kurzem wurde an Australiens Küsten ein hochvirulenter Stamm der aviären Influenza bestätigt. Für die Forscher der Krankheitsökologie an der Deakin University war dieses Datum jedoch kein plötzlicher Beginn. Es war das jüngste Kapitel einer langjährigen Arbeit, die verstehen will, wie Vogelbewegungen das Risiko eines Ausbruchs prägen. Dr. Sara Ryding vom Deakin Centre for Marine Science hat sich dabei über weite Strecken auf ziehende Watvögel konzentriert.

Ryding untersucht, wie sich diese Vögel bewegen, wie sich ihre Bewegungsmuster verändern und was diese Veränderungen für das Krankheitsrisiko bedeuten. Gemeinsam mit Dr. Tobias Ross und Professor Marcel Klaassen veröffentlichte sie kürzlich eine Studie in Scientific Reports, die untersucht, welche Wildvogelarten besonders anfällig für hochpathogene aviäre Influenza sein könnten.

Der Ansatz der Forschenden spiegelt eine breitere Erkenntnis in der Krankheitsökologie wider: Ein Virus breitet sich nicht durch ein gleichförmiges Feld von Wirten aus. Es bewegt sich durch Netzwerke, die von Verhalten, Ökologie und Umweltveränderungen geprägt sind.

Von milder Infektion zum globalen Notfall

Aviäre Influenza zirkuliert seit Langem in Wildvogelpopulationen. Die meisten dieser Stämme werden als niedrigpathogene aviäre Influenza, kurz LPAI, eingestuft. Sie können bei Vögeln leichte Erkrankungen verursachen oder überhaupt keine sichtbaren Anzeichen zeigen. Doch wenn diese Viren auf die Bedingungen der modernen Geflügelproduktion treffen, ändert sich die evolutionäre Rechnung.

Industrielle Großbetriebe schaffen dichte, genetisch ähnliche Populationen, die es Viren ermöglichen, schneller zu mutieren. Unter diesem Druck kann ein LPAI-Stamm zu einem hochpathogenen aviären Influenzastamm werden. Das HPAI-H5N1-Virus, das sich derzeit weltweit in der Tierwelt ausbreitet, ist ein Produkt dieses Prozesses. Inzwischen hat es Geflügelfarmen hinter sich gelassen und neue Wirte rund um den Globus gefunden.

Watvögel als lebende Sonden

Ziehende Watvögel sind in dieser Geschichte wichtig, weil sie Verbindungen schaffen. Jedes Jahr ziehen Arten entlang von Flyways, die Brutgebiete der Nordhalbkugel mit Winterhabitaten in Australien und Südostasien verbinden. Während des Zuges machen sie an Feuchtgebieten und Schlammbänken Halt, die sie mit Hunderten anderer Arten teilen. Diese Rastplätze wirken als Austauschpunkte, an denen Viren von einer Art zur anderen gelangen können.

Veränderungen der Bewegungsmuster können daher auch die Krankheitsdynamik verändern. Eine Gruppe von Watvögeln, die früher ankommt, einen Rastplatz auslässt oder in anderen Feuchtgebieten überwintert, kann neuen Virusstämmen begegnen oder bestehende an anfällige Wirte weitergeben. Durch die Beobachtung dieser Bewegungen versuchen Ryding und ihre Kollegen vorherzusagen, wo und wann eine HPAI-Einschleppung stattfinden könnte, nicht nur, ob sie Australiens Grenze überschreiten wird.

Lebensräume und Verhaltensweisen, die das Risiko erhöhen

Keine Art ist im aktuellen Umfeld von HPAI H5N1 isoliert. Bestimmte Merkmale können eine Exposition jedoch wahrscheinlicher machen.

• Koloniebrütende Seevögel haben kaum Schutz vor ihrer eigenen Dichte. Wenn ein hoch ansteckendes Virus eine dichte Brutkolonie erreicht, kann es sich rasch durchsetzen.
• Rosenohrenten und andere aquatische Nahrungssucher können beim Fressen mit Kot kontaminiertes Wasser aufnehmen, sodass ihr Expositionsweg dort, wo das Virus vorhanden ist, nahezu unvermeidbar ist.
• Greifvögel sind über die Tiere exponiert, die sie fressen. Ein Falke oder Adler, der eine infizierte Ente jagt, kann zu einem Sekundärwirt werden.
• Raben und Elstern sind opportunistische Aasfresser. Wenn sie sich von toten oder sterbenden Vögeln ernähren, können sie sehr hohen Viruskonzentrationen ausgesetzt sein.

Dieses merkmalsbasierte Denken soll Wildtiermanagern ein klareres Bild davon geben, wo die Überwachung konzentriert werden sollte. Es widerspricht auch der Annahme, dass ein Vogelgrippeproblem nur Geflügelställe betrifft.

Auswirkungen über Artgrenzen hinweg

Eine jüngere Wendung in der HPAI-H5N1-Geschichte ist die Fähigkeit des Virus, Meeressäuger zu infizieren. In Südamerika starben Seelöwen in großer Zahl, nachdem sich das Virus durch ihre Populationen verbreitet hatte. Das Deakin-Team nimmt solche Beispiele auf, weil sie zeigen, wie ein eingeschleppter Erreger ganze Ökosysteme umschreiben kann.

Gleichzeitig weist die Forschung darauf hin, dass viele Arten nach einer Exposition eine gewisse Fähigkeit zur Antikörperbildung besitzen. Diese Antikörper können einem einzelnen Vogel helfen, eine künftige Begegnung mit dem Virus zu überstehen, auch wenn sie die Erkrankung beim ersten Kontakt nicht verhindern. Dieses Verständnis, sagt Ryding, helfe Entscheidungsträgern, über die Todeszahlen hinauszusehen und die langfristige Resilienz von Populationen zu bewerten.

Eine lange Vorbereitung für Australien

Australien ist geografisch nicht von den Zugrouten wildlebender Vögel isoliert. Dennoch hofften viele jahrelang, dass seine Lage am Rand des East Asian-Australasian Flyway die Ankunft eines hochvirulenten Stamms verzögern oder abmildern würde. Der jüngste Nachweis an Australiens Küsten beendet jede Annahme eines natürlichen Schutzes.

Das Deakin-Team modelliert seit Jahren Ausbrüche im Ausland und erstellt Vorhersagen für Australien. Zur Vorbereitung gehört es, zu kartieren, wo Wildvögel Nahrung suchen, wie sie mit Wasservögeln und anderen Arten interagieren und wie saisonale Bedingungen Vögel in kleinere Lebensräume drängen könnten, wodurch Risikohotspots entstehen.

Daten, Modellierung und der Wert von Geduld

Die Scientific-Reports-Studie liefert eine Vorlage für Vorbereitung, die nicht auf den ersten infizierten Kadaver wartet. Sie wurde erstellt, bevor der australische Nachweis öffentlich wurde, was die Rolle von Geduld in der Ausbruchsforschung unterstreicht. Forschende müssen Vögel Saison für Saison verfolgen und Informationen sammeln, die über Jahre nicht dringend erscheinen mögen.

Ryding und ihre Kollegen hoffen, dass ihre Arbeit Überwachungsprogramme, Schutzpläne und Kommunikationsstrategien mitgestalten wird. Schließlich respektiert das Virus keine administrativen Grenzen. Seine Bewegung zu verfolgen bedeutet, die Welt durch die Flügel der Tiere zu untersuchen, die es tragen.

Dieser Artikel basiert auf einem Bericht von Phys.org. Den Originalartikel lesen.