Woher kamen Erkältungsviren?

In den USA gibt es jedes Jahr über eine Milliarde Erkältungsfälle. Trotz ihres Namens ist die Erkältung keine einzige Krankheit. In Wirklichkeit wird es durch verschiedene Viren verursacht, die alle gemeinsame Merkmale aufweisen, darunter die Körperteile, die sie befallen – Nase und Rachen. Jedes der für die Erkältung verantwortlichen Viren hat eine andere Evolutionsgeschichte.

Entgegen der landläufigen Meinung gibt es mehr als 200 Viren, die eine Erkältung verursachen. Die humanen Rhinoviren sind mit Abstand am weitesten verbreitet und weisen mindestens 99 verschiedene Stämme auf. An zweiter Stelle stehen Coronaviren, die etwa 1/3 der Erkältungen verursachen. Metapneumoviren sind eine weitere Art von Erregern, die auch beim Menschen Erkältungssymptome verursachen.

Die Evolutionstheorie erklärt, wie Rhinoviren und Coronaviren entstanden sind. Obwohl Viren im Allgemeinen nicht als lebende Organismen klassifiziert werden, verwenden sie diese, wenn sie eine Wirtszelle infizieren, um sich selbst zu replizieren. Dabei treten jedoch häufig Fehler auf, sodass einige der Viren Mutanten sind, die eine andere genetische Information haben als das Elternvirus. Diese Mutationen erzeugen eine genetische Vielfalt in der Population, was bedeutet, dass es verschiedene genetische Varianten desselben Virus gibt. Andere Faktoren wie die Rekombination, bei der mehrere Stämme denselben Wirt infizieren und einen Teil ihrer genetischen Informationen austauschen, spielen ebenfalls eine wichtige Rolle in der viralen Evolution. Sowohl Coronaviren als auch Rhinoviren haben eine hohe Fehlerrate bei der Replikation und können sich daher schnell zu neuen Stämmen entwickeln.

2009 haben Forscher des J. Das Craig Venter Institute und die University of Wisconsin haben die Genome aller 99 Stämme des humanen Rhinovirus veröffentlicht. Sie nutzten die Daten dieser Bemühungen, um die Beziehungen zwischen verschiedenen Stämmen zu entwirren, einen Stammbaum zu erstellen und zu versuchen, die Geschichte des menschlichen Rhinovirus zu beleuchten. Während zuvor angenommen wurde, dass es drei Arten des menschlichen Rhinovirus gibt, nämlich HRV-A, HRV-B und HRV-C, deuten die Daten der Studie von 2009 auf die Existenz einer vierten, HRV-D, hin. Es deutete auch darauf hin, dass die Stämme HRV-A und HRV-C einen gemeinsamen Vorfahren hatten und eng mit der HRV-B-Gruppe verwandt waren. HRVs sind am engsten mit humanen Enteroviren (HEVs) verwandt, das sind Viren, die hauptsächlich den Magen-Darm-Trakt infizieren. Gegenwärtig wird angenommen, dass HRVs einen gemeinsamen Vorfahren mit HEVs haben und dass HRV-B enger mit HEV verwandt ist als die anderen, obwohl nicht bekannt ist, wann jede Art divergiert.

Metapneumovirus ist eine weitere Sorte, die beim Menschen Erkältungssymptome verursacht. Eine Studie aus dem Jahr 2008 im "Journal of Virology" verglich die Genetik von Metapneumoviren bei Menschen und Vögeln und stellte fest, dass die menschliche Version des Virus mit den bei Vögeln gefundenen Stämmen verwandt war. Die Daten aus der Analyse in der Studie deuten darauf hin, dass die Vogelversion vor etwa 200 Jahren auf den Menschen übergegangen sein könnte.

Die Erforschung der Entwicklung von Coronaviren hat sich aufgrund der breiten Öffentlichkeit, die sie nach einem tödlichen Ausbruch im Jahr 2003 erhielt, hauptsächlich auf die SARS-Version konzentriert. Coronaviren werden in drei Gruppen unterteilt, deren Evolutionsgeschichte komplex ist. Wie in einer Studie aus dem Jahr 2007 im "Journal of Virology" festgestellt, gibt es einige Hinweise darauf, dass alle modernen Coronavirus-Linien kann von einem gemeinsamen Vorfahren stammen, der Fledermäuse infizierte und später überquerte, um andere Arten zu infizieren, einschließlich Menschen.