Geht es bei der Seuchenprävention darum, Viren oder Krankheiten vorzubeugen?

Was ist Gift und was ist Krankheit?

Ein Virus ist ein Virus, und eine Krankheit ist eine Viruserkrankung, die dadurch verursacht wird, dass ein Virus den Menschen infiziert.

【"Andere" Viren】

Pangu schuf die Welt, indem er das ursprüngliche Universum zerstörte, das „die Form eines Eis“ hatte (ein Ei bezieht sich auf ein Ei). Für die Entstehung von Leben ist jedoch die Bildung eines „Huhns“ erforderlich – einer primitiven Zellstruktur, die von einer Plasmamembran umhüllt ist. Die Entstehung der Plasmamembran ermöglichte es dem primitiven Leben, sein eigenes System zu bilden und schuf die Unterscheidung zwischen „Ich“ und „Nicht-Ich“. Vor etwa 3,5 Milliarden Jahren vermehrte sich ein Zelltyp und brachte ein neues Individuum namens „Sie“ hervor, aus dem sich eine neue Spezies namens „Er“ entwickelte, und so entstand „jeder Mensch“. Dieser Zelltyp ist der letzte universelle gemeinsame Vorfahr (LUCA), der gemeinsame Vorfahr aller zellulären Organismen. Lucas Nachkommen können alle auf der Grundlage evolutionärer Beziehungen in einen einheitlichen Evolutionsbaum eingeordnet werden.

Abbildung 1: „Vor 3,5 Milliarden Jahren waren wir eine Familie.“ Der gemeinsame Vorfahre zellulärer Organismen und seine Evolution | Foto vom Autor zur Verfügung gestellt

Das Virus befindet sich nicht auf diesem Baum. Basierend auf der Materialbasis sowie den Struktur- und Sequenzinformationen des viralen Genoms hat das Virus mehrere Ursprünge und keinen einzigen gemeinsamen Vorfahren (weitere Einzelheiten finden Sie unter „Das neue Coronavirus ist ansteckender als SARS. Müssen wir uns wegen seiner Mutation Sorgen machen?“). Die genetischen Informationen von Viren und zellulären Organismen unterscheiden sich stark, und kein Gen ist bei allen Viren gleich, so dass ein einheitlicher Stammbaum nicht fortgeführt werden kann. Daher scheint der Evolutionsbaum der Viren ein Strauch zu sein, der vom riesigen Baum der Lebensevolution isoliert ist. Auch auf diesem Baum ist das Virus. Viren sind eine Art obligat intrazellulärer parasitärer Mikroorganismen, die keine Zellstruktur besitzen. Viren, die Zellen verlassen, sind wie biologische Makromoleküle und ihre Lebenseigenschaften hängen vollständig davon ab, dass sie in die Wirtszelle befördert werden. Die Lebensmerkmale von Viren beschränken sich auf Replikation und Evolution. Sie haben keinen Stoffwechsel, keine Homöostase, können nicht wachsen und nicht auf die Umwelt reagieren ... Kurz gesagt, ihnen fehlen die meisten Eigenschaften, die das Leben gemeinsam hat. Aus diesem Grund betrachten manche Wissenschaftler Viren nicht als lebende Organismen, sondern bezeichnen sie einfach als biologische Einheiten. Der Grund, warum sich auch Viren auf diesem Baum befinden, liegt darin, dass fast alle zellulären Organismen von Viren befallen werden können.

Hühner legen Eier für uns, Kühe geben uns Milch und Pflanzen versorgen uns mit Gemüse, Obst und Getreide und produzieren außerdem Sauerstoff. Was tun Viren für uns? Die menschenzentrierte Denkweise ist in der Tat fragwürdig. „Himmel und Erde sind unfreundlich und behandeln alle Dinge wie Strohhunde.“ Alles Leben spielt ausnahmslos das gleiche Spiel: Überleben. „Überleben des Stärkeren.“ Um zu überleben, hat die biologische Welt eine Vielzahl von Überlebensmethoden entwickelt, darunter Rüstungen, Flügel, Klauen … und sogar Weisheit. Als Individuen können unsere Sorgen, Freuden und unsere lebenslange Suche nach dem Sinn des Lebens auf der „Straße“ des Lebens nur auf das Weitergeben von „Weihrauch“ reduziert werden – wir sind die Träger der Existenz und Reproduktion genetischer Informationen. Viren sind die „reinsten“ Lebensformen geworden. Sie müssen für nichts selbst sorgen. Sie parasitieren im Inneren von Zellen und sind auf die Hilfe anderer angewiesen, um zu „leben“ und „überleben“ – Viren seien ein „extrem egoistisches“ Gerät zur Replikation genetischer Informationen. Viruserkrankungen sind „Nebenwirkungen“ von Viren, die ihre Wirte infizieren und sich vermehren. Viren sind eine wichtige Art von Krankheitserregern und mehr als 70 % der menschlichen Infektionskrankheiten werden durch Viren verursacht.

Aus Sicht der Seuchenprävention sind Viruserkrankungen der Hauptgrund, warum die Menschen Viren Aufmerksamkeit schenken.

[Viren und Viruserkrankungen sollten getrennt betrachtet werden]

Wie lauten die Namen der Viren und Krankheiten, die am Ausbruch des neuen Coronavirus beteiligt sind? Dies ist eine sehr grundlegende Frage, aber nur wenige Menschen können sie richtig beantworten. Die Ende 2019 neu aufgetretene Krankheit trägt derzeit die Bezeichnung „Coronavirus-Krankheit 2019“ (COVID-19), die in meinem Land allgemein als „neue Koronarpneumonie“ bezeichnet wird (streng genommen geht der Umfang von COVID-19 über die „neue Koronarpneumonie“ hinaus und umfasst neben Lungenentzündung auch andere leichte und mittelschwere Erkrankungen, und Lungenentzündung ist die Hauptmanifestation einer schweren Form von COVID-19). und das Virus, das eine neue Koronarpneumonie verursacht, trägt den Namen „Schweres Akutes Respiratorisches Syndrom Coronavirus 2“ (Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus 2, SARS-CoV-2).

COVID-19 ist eine Viruserkrankung, die durch SARS-CoV-2, den Erreger von COVID-19, verursacht wird. Eine große Anzahl asymptomatischer Infektionen und leichter Patienten zeigt uns, dass eine Infektion mit SARS-CoV-2 nicht unbedingt zu COVID-19 (Morbidität) führt, geschweige denn zu einer „neuen Coronavirus-Pneumonie“ (Schweregrad) oder zum Tod (Fallsterblichkeitsrate). Mit der Entwicklung von SARS-CoV-2 selbst und der Ausbildung einer natürlichen Immunität bzw. einer Impfung in der Bevölkerung nehmen die Schwere der Erkrankung und die Sterblichkeitsraten weiter ab. Daher ist nicht klar, ob ein Virus nach der Infektion einer Person eine Krankheit verursacht und wie schwerwiegend die Krankheit ist. Das Virus ist nur einer der Faktoren, die die Schwere der Folgen einer Viruserkrankung bestimmen. Weitere Faktoren sind der eigene Zustand und die medizinische Situation der infizierten Person. Die Unterscheidung zwischen Viren und Viruserkrankungen kann uns helfen, viele Missverständnisse zu korrigieren. Beispielsweise ist es für uns Menschen unmöglich, mit COVID-19 oder der „neuen Coronavirus-Pneumonie“ in Frieden zu leben, da sich der menschliche Körper entweder von akuten Virusinfektionen erholt oder durch die Krankheit tötet und wir das Auftreten schwerer Erkrankungen reduzieren müssen; und die Eliminierung des SARS-CoV-2-Virus ist ebenfalls eine sehr schwierige Aufgabe, da das neue SARS-CoV-2 ansteckender und geheimnisvoller ist, insbesondere bei Vorhandensein riesiger Virusreservoirs (das Virus ist im Ausland immer noch weit verbreitet).

So steht bei der Schutzwirkung der Impfung im Vordergrund, „die geimpfte Person vor Erkrankungen, insbesondere schweren Erkrankungen oder dem Tod zu schützen.“ In Bezug auf Infektion und Übertragung bietet der Impfstoff zumindest einen gewissen Schutz, die Schutzwirkung ist jedoch nicht so groß wie die Verhinderung schwerer Erkrankungen und Todesfälle. Daher ist die Behauptung, der Impfstoff sei unwirksam, falsch, weil er das Risiko einer erneuten Infektion des Impfempfängers mit dem Virus nicht signifikant verringern kann. Ist es Sophisterei, bei der Diskussion über die Prävention von Epidemien zwischen Viren und Viruserkrankungen zu unterscheiden? Zunächst einmal muss uns klar sein, dass der Zweck der Seuchenprävention darin besteht, Krankheiten vorzubeugen. Da Krankheitserreger die Ursache (Ätiologie) von Infektionskrankheiten sind, können wir Infektionskrankheiten vorbeugen, indem wir die Krankheitserreger oder Infektionsquellen eliminieren, den Übertragungsweg unterbrechen oder anfällige Bevölkerungsgruppen schützen. Das Ziel besteht darin, Krankheiten vorzubeugen, und die Beseitigung von Krankheitserregern ist eines der Mittel zur Vorbeugung von Krankheiten , aber nicht das einzige. Die Unterscheidung zwischen Viren und Viruserkrankungen hilft uns, die am besten geeigneten Maßnahmen zur Vorbeugung und Bekämpfung von Viruserkrankungen zu finden.

Virus-Wirt-Beziehung

Da wir nur über begrenzte Ressourcen verfügen, können wir uns nur den dringendsten oder wichtigsten Problemen widmen. Und die Aufmerksamkeit, die wir Viren und Viruserkrankungen widmen, bildet hier keine Ausnahme. Es gibt Zehntausende Viren auf der Erde, doch nur jene, die schwere Viruserkrankungen beim Menschen verursachen, erhalten größere Aufmerksamkeit. Wir müssen gezielte und angemessene Präventions- und Kontrollmaßnahmen ergreifen, die auf den Merkmalen der Virusübertragung und Pathogenität basieren. Als nächstes werden wir die Komplexität und Vielfalt der Beziehung zwischen Menschen und Viren aus mehreren Dimensionen verstehen.

Aus der Perspektive des Wirtsbereichs

Viren sind hochspezifisch bei der Infektion anderer Organismen. Erstens kann das Virus einen vollständigen Replikationszyklus nur in einem bestimmten Wirt abschließen. SARS-CoV-2 kann sich beispielsweise nur in Säugetieren vermehren, nicht jedoch in Insekten oder Pflanzen, sodass es weder Insekten noch Pflanzen infiziert. Zweitens können Viren nur bestimmte Zelltypen infizieren. Obwohl Viren klein sind, sind sie in der Natur weit verbreitet und kommen in großer Zahl vor. Am Beispiel mariner Viren sind in 1 ml Meerwasser durchschnittlich 10 Millionen Viren enthalten. Mengenmäßig ist das um eine Größenordnung mehr als die Prokaryoten (Bakterien und Archaeen) im Ozean. Gemessen an der Gesamtmasse sind Viren nach den Prokaryoten die zweitgrößte marine biologische Gruppe [1] . Obwohl Meeresviren für die ökologische und wissenschaftliche Forschung von großem Wert sind, sind sie auf der Ebene der Seuchenprävention nahezu irrelevant, da es sich bei den meisten Meeresviren um Bakteriophagen handelt, die nur Prokaryoten, aber keine Tiere oder Pflanzen infizieren. Was normalerweise die Aufmerksamkeit der Menschen auf sich zieht, sind Viren, die Menschen, Vieh und Nutzpflanzen infizieren können und Gegenstand der Grundlagenmedizin, der Tiermedizin bzw. der Forschung zur Resistenz gegen Pflanzenkrankheiten sind. Es gibt eine Vielzahl von Infektionskrankheiten, die Menschen oder Tiere gleichzeitig infizieren können, was als Zoonose bezeichnet wird . Tatsächlich sind mehr als 70 % der neu auftretenden Infektionskrankheiten Zoonosen, die vom Tier auf den Menschen übertragen werden. Dieser Prozess wird als zoonotischer Spillover bezeichnet. Während des Spillover-Prozesses müssen Viren viele Hindernisse überwinden, um sich zwischen Arten auszubreiten. Neben dem Durchbrechen geografischer Barrieren ist die Mutation ein wichtiger Weg für Viren, sich vom ursprünglichen Wirt auf einen neuen Wirt auszubreiten. Wenn ein Virus mutiert und die Fähigkeit erlangt, neue Wirte zu infizieren, wird dieser Prozess als „Host Leaping“ bezeichnet . Wenn Krankheitserreger in einen neuen Wirt eindringen, ist die von ihnen verursachte Krankheit oft schwerwiegender als die im ursprünglichen Wirt verursachte. Daher ist die Überwachung tierischer Pathogene eine wichtige Aufgabe bei der Prävention und Bekämpfung von Infektionskrankheiten. Die SARS-CoV-2-Pandemie unterstreicht die dringende Notwendigkeit, die Mechanismen der zoonotischen Übertragung besser zu verstehen. Im Jahr 2004 schlug die Wildlife Conservation Society erstmals das Konzept „Eine Welt, eine Gesundheit“ vor und regte damit ein stärkeres Bewusstsein für die Zusammenhänge zwischen der Gesundheit von Menschen, Haustieren und Wildtieren an. „One Health“ ist eine neue Strategie der fach- und regionenübergreifenden Zusammenarbeit und Kommunikation, die alle Aspekte der Gesundheitsversorgung von Mensch, Tier und Umwelt umfasst und der gemeinsamen Förderung der Gesundheit von Mensch und Tier sowie der Erhaltung und Verbesserung der ökologischen Umwelt dient [2] .

Tatsächlich ist es sehr schwierig, tierische Virusreservoirs für menschliche Krankheiten zu eliminieren, da Tiere, insbesondere Wildtiere, schwer zu kontrollieren sind. Trotzdem haben Wissenschaftler viel Arbeit geleistet. Besonders hervorzuheben ist die Überwachung von Zugvögeln, die mit Vogelgrippeviren infiziert sind, und die Untersuchung virusübertragender Fledermäuse. Derzeit wird angenommen, dass Fledermäuse die Ursache für den Ausbruch des Coronavirus sind. Die Zelltypen, die das Virus infizieren kann, sind ebenfalls spezifisch, was den Infektionsweg des Virus und die Organe bestimmt, die von der Krankheit betroffen sein können. Das Virus beginnt seine Reise von bestimmten Zelltypen in den Atemwegen, im Verdauungstrakt, im Urogenitaltrakt und in Hautläsionen, dringt in den menschlichen Körper ein und verbreitet sich dann zwischen den Zellen oder wird über das Blut zu anderen Geweben und Organen im Körper transportiert. Beispielsweise können Viren, die Atemwegszellen infizieren können, durch Tröpfchen, Aerosole oder Luft übertragen werden. Darüber hinaus können Viren, die nur die Schleimhautzellen der oberen Atemwege infizieren können, Infektionen der oberen Atemwege verursachen, also eine gewöhnliche Erkältung. Wenn sie auch die unteren Atemwege oder die Lungenzellen infizieren können, können sie eine Lungenentzündung verursachen. Die unterschiedlichen Verbreitungswege von Viren bringen auch unterschiedliche Schwierigkeiten bei der Seuchenprävention mit sich. Relativ gesehen weisen durch die Luft übertragene Krankheitserreger eine höhere Übertragungseffizienz auf und verursachen eher großflächige Epidemien von Infektionskrankheiten.

【Aus der Perspektive der Popularität】

Die Ausbreitung von Viruserkrankungen weist bestimmte zeitliche und räumliche Besonderheiten auf. Historisch gesehen ist die Verbreitung von Viren von den Merkmalen der jeweiligen Zeit geprägt. In den frühen Stadien der Urbanisierung schufen die Bevölkerungskonzentration und die Verschlechterung der öffentlichen Gesundheitsbedingungen Bedingungen für die Übertragung von Krankheiten über die Atemwege (Grippe), den Verdauungstrakt (Polio, Hepatitis A) und Vektoren (städtischer Nagetierbefall, Flöhe und andere äußere Parasiten). Im Zeitalter der Entdeckungen konnten sich Infektionskrankheiten über die Ozeane ausbreiten und den indigenen Völkern großen Schaden zufügen. Da sich mit der wirtschaftlichen Entwicklung auch die sanitären Bedingungen allmählich verbessern, konnte die Verbreitung zahlreicher Infektionskrankheiten, die die öffentliche Gesundheit betreffen, stark eingedämmt werden. Doch die neue Ära hat auch neue Probleme geschaffen: Die Umweltzerstörung hat zum Auftreten und Wiederauftreten von Viruserkrankungen geführt, der häufige internationale Austausch hat die Verbreitung von Infektionskrankheiten beschleunigt, AIDS richtet weiterhin verheerende Schäden an und es sind medikamentenresistente Stämme entstanden... Kurzfristig betrachtet ist die Virusübertragung saisonal und hängt mit der Stabilität des Virus selbst in der Umwelt, der Migration virustragender Tiere, dem Lebenszyklus der Vektoren und der Saisonalität menschlicher Aktivitäten zusammen.

Abbildung 4: Die Arten von Viruserkrankungen, die die menschliche Gesundheit bedrohen, variieren in verschiedenen Epochen stark. Darüber hinaus ist die Prävalenz häufiger Viruserkrankungen saisonabhängig.丨Foto vom Autor bereitgestellt

Räumlich betrachtet weist die Verbreitung viraler Erkrankungen regionale Besonderheiten auf. Die meisten Viruserkrankungen treten in bestimmten Regionen auf und einige können transnationale Epidemien auf globaler Ebene auslösen. Die regionale Begrenzung einer Epidemie hängt von der Pathogenität und Übertragungsfähigkeit des Erregers, den Verkehrsverbindungen zwischen dem Ursprungsort und den umliegenden Gebieten, geografischen Barrieren, der ökologischen Verbreitung natürlicher Virusreservoirs oder -vektoren usw. ab. Da die Grenze zwischen Mensch und Natur immer mehr verschwimmt, sich Klima und Umwelt dramatisch verändern und der internationale Austausch und Transport von Menschen und Tieren häufiger wird, können sich neu auftretende und wiederkehrende Infektionskrankheiten leichter international ausbreiten. Bei demselben Virus kann es mit zunehmender Evolutionszeit dazu kommen, dass die in einer Region vorherrschenden Virusstämme spezifischere Mutationen hervorbringen und so regionsspezifische Epidemiestämme bilden. Die zeitliche und räumliche Spezifität der Virusübertragung und ihr epidemischer Status sind das Ergebnis einer langfristigen Interaktion zwischen Menschen und Viren . Wenn man die Auswirkungen der Maßnahmen zur Seuchenprävention außer Acht lässt, hängt die Ausbreitungsfähigkeit des Virus kurzfristig hauptsächlich von seiner Basisreproduktionszahl R0 ab. Auf lange Sicht können die Resistenz der menschlichen Immunfunktion und die Umsetzung starker Maßnahmen zur Seuchenprävention den tatsächlichen R0-Wert hochpathogener Viren häufig erheblich senken und hochpathogene Viren unter Kontrolle bringen – insbesondere nach der Erfindung von Impfstoffen. Gleichzeitig können Viren mit geringer Pathogenität vom Menschen ignoriert werden und sich über lange Zeit in der Bevölkerung verbreiten. Gemessen an der tatsächlichen Infektionsrate von Viren in der menschlichen Bevölkerung sind die meisten Fälle von Virusinfektionen (wie Tollwut) relativ selten, einige Viren können kurzfristig zu Pandemien werden (wie Saisonalität), während einige Viren (wie Herpesviren) besonders „erfolgreich“ sind. Unter ihnen weist das Herpesvirus die höchste Infektionsrate auf. Das Herpes-simplex-Virus Typ 1 (HSV-1) infiziert etwa 3,7 Milliarden Menschen, das sexuell übertragbare Virus Herpes-simplex-Virus Typ 2 (HSV-2) infiziert etwa 846 Millionen Menschen, das Varizella-Zoster-Virus (VZV) führt dazu, dass jedes Jahr über 100 Millionen Menschen erkranken und das Epstein-Barr-Virus sowie das humane Cytomegalovirus infizieren mehr als 90 % der Menschen. Im Allgemeinen richten diese Viren beim Menschen jedoch keinen ernsthaften Schaden an. (Einzelheiten finden Sie unter „Nach einer Infektion kommt es im Laufe des Lebens zu Rückfällen. Das schwierigste Virus der Geschichte hat 90 % der Weltbevölkerung befallen. Wenn Sie es beim Geschlechtsverkehr entdecken, müssen Sie sofort damit aufhören. Virus-Superthema“) Ein anderer Virustyp hat sich vom Feind der Menschheit zum „Verwandten“ entwickelt. Endogene Retroviren (ERVs) sind endogene virale Elemente, die im menschlichen Genom vorhanden sind. Es wird allgemein angenommen, dass es sich dabei um Virussequenzen handelt, die nach der Infektion menschlicher Keimzellen übrig bleiben und durch das Herumspielen zu einer Familie geworden sind. ERVs machen 5-8 % der Länge des menschlichen Genoms aus, aber keine Sorge, diese viralen Sequenzen sind im Allgemeinen im menschlichen Körper harmlos und Studien haben ergeben, dass sie eine positive Rolle bei der Entwicklung der Plazenta spielen [5] .

Verweise

[1] https://aoc.ouc.edu.cn/2021/0325/c15171a316349/pagem.htm

[2] https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%90%8C%E4%B8%80%E5%81%A5%E5%BA%B7

[3] Su, S., Wong, G., Shi, W., Liu, J., Lai, ACK, Zhou, J., Liu, W., Bi, Y. und Gao, GF (2016). Epidemiologie, genetische Rekombination und Pathogenese von Coronaviren. Trends Microbiol. 24, 490–502.

[4] https://apps.who.int/iris/handle/10665/206560

[5] https://en.wikipedia.org/wiki/Endogenous_retrovirus#Role_in_genomic_evolution