Seit Jahren warnt die wissenschaftliche Gemeinschaft davor, dass die Vogelgrippe, allgemein bekannt als H5N1, das Potenzial besitzt, von Vogelarten auf den Menschen übertragen zu werden und einen globalen Gesundheitsnotstand auszulösen.
Die Vogelgrippe, eine Unterart der Influenza, ist in Süd- und Südostasien endemisch und hat seit ihrem Auftreten in China in den späten 1990er Jahren sporadisch Menschen infiziert. Von 2003 bis August 2025 hat die Weltgesundheitsorganisation (WHO) berichtet über 990 menschliche H5N1-Fälle in 25 Ländern, darunter 475 Todesfälle, was einer Fallsterblichkeitsrate von 48 % entspricht.
Allein in den Vereinigten Staaten hat das Virus über 180 Millionen Vögel befallen, sich auf mehr als 1.000 Milchviehherden in 18 Bundesstaaten ausgebreitet und mindestens 70 Menschen infiziert, vorwiegend Landarbeiter, was zu mehreren Krankenhausaufenthalten und einem Todesfall führte. Im Januar erlagen drei Tiger und ein Leopard dem Virus, das typischerweise Vögel befällt, in einer Wildtierrettungsstation in Nagpur, Indien.
Die Symptome beim Menschen ähneln denen einer schweren Grippe: hohes Fieber, Husten, Halsschmerzen, Muskelschmerzen und in einigen Fällen Konjunktivitis. Auch asymptomatische Fälle wurden beobachtet. Obwohl das Risiko für den Menschen gering bleibt, beobachten die Gesundheitsbehörden H5N1 genau auf Mutationen, die seine Übertragbarkeit erhöhen könnten.
Diese Besorgnis hat zu neuen, von Experten begutachteten Modellierungen der indischen Forscher Philip Cherian und Gautam Menon von der Ashoka University geführt. Ihre Forschung simuliert das potenzielle Fortschreiten eines H5N1-Ausbruchs beim Menschen und bewertet die Wirksamkeit frühzeitiger Interventionen zur Eindämmung der Ausbreitung.
Das im BMC Public Health Journal veröffentlichte Modell verwendet reale Daten und Computersimulationen, um zu projizieren, wie sich ein Ausbruch in einem realen Szenario ausbreiten könnte.
„Die Bedrohung durch eine H5N1-Pandemie beim Menschen ist real, aber wir können hoffen, sie durch bessere Überwachung und eine agilere Reaktion des öffentlichen Gesundheitswesens abzuwenden“, erklärte Prof. Menon gegenüber der BBC.
Forscher vermuten, dass eine Vogelgrippe-Pandemie wahrscheinlich damit beginnt, dass ein einzelner infizierter Vogel das Virus auf einen Menschen überträgt, typischerweise eine Person, die in der Landwirtschaft, auf Märkten oder in der Geflügelhaltung arbeitet. Die Hauptsorge verlagert sich dann auf das Potenzial für eine anhaltende Mensch-zu-Mensch-Übertragung.
Angesichts der anfänglichen Mehrdeutigkeit realer Ausbruchsdaten nutzten die Forscher BharatSim, eine Open-Source-Simulationsplattform, die ursprünglich für die COVID-19-Modellierung entwickelt wurde und sich für die Untersuchung anderer Krankheiten eignet.
Die Studie unterstreicht die entscheidende Bedeutung rechtzeitiger Interventionen für politische Entscheidungsträger, um zu verhindern, dass ein Ausbruch außer Kontrolle gerät, so die Forscher.
Die Arbeit schätzt, dass die Krankheit, sobald die Anzahl der Fälle etwa zwei bis zehn übersteigt, wahrscheinlich über primäre und sekundäre Kontakte hinausgeht.
Primäre Kontakte sind definiert als Personen, die direkten, engen Kontakt mit einer infizierten Person hatten, wie z. B. Haushaltsmitglieder, Betreuer oder enge Kollegen. Sekundäre Kontakte sind diejenigen, die die infizierte Person nicht getroffen haben, aber in engem Kontakt mit einem primären Kontakt standen.
Die Forschung zeigt, dass die Quarantäne von Haushalten mit primären Kontakten nach dem Nachweis von nur zwei Fällen den Ausbruch mit ziemlicher Sicherheit eindämmen kann.
Sobald jedoch 10 Fälle identifiziert sind, hat sich die Infektion überwiegend wahrscheinlich bereits in der breiteren Bevölkerung ausgebreitet, wodurch sich ihr Verlauf praktisch nicht mehr von einem Szenario ohne frühe Intervention unterscheidet.
Um die Relevanz der Studie für reale Bedingungen zu gewährleisten, wählten die Forscher ein Modell eines einzelnen Dorfes im Distrikt Namakkal, Tamil Nadu, einer zentralen Region der indischen Geflügelindustrie.
Namakkal beherbergt über 1.600 Geflügelfarmen und etwa 70 Millionen Hühner, die täglich mehr als 60 Millionen Eier produzieren.
Ein Dorf mit 9.667 Einwohnern wurde mithilfe einer synthetischen Gemeinschaft – Haushalte, Arbeitsplätze, Marktplätze – generiert und mit infizierten Vögeln geimpft, um die reale Exposition nachzubilden. (Eine synthetische Gemeinschaft ist eine künstliche, computergenerierte Bevölkerung, die die Eigenschaften und Verhaltensweisen einer realen Bevölkerung nachahmt.)
In der Simulation entsteht das Virus an einem Arbeitsplatz – einem mittelgroßen Bauernhof oder einem Markt mit frischen Lebensmitteln – breitet sich zunächst auf die dortigen Personen (primäre Kontakte) aus und anschließend auf andere (sekundäre Kontakte), mit denen sie über Wohnungen, Schulen und andere Arbeitsplätze interagieren. Wohnungen, Schulen und Arbeitsplätze bildeten ein festes Netzwerk.
Durch die Verfolgung primärer und sekundärer Infektionen schätzten die Forscher wichtige Übertragungsmetriken, einschließlich der Basisreproduktionszahl R0, die die durchschnittliche Anzahl von Personen misst, an die eine infizierte Person das Virus überträgt. In Ermangelung einer realen Pandemie modellierten die Forscher stattdessen eine Reihe plausibler Übertragungsgeschwindigkeiten.
Anschließend bewerteten sie die Auswirkungen verschiedener Interventionen, einschließlich der Tötung von Vögeln, der Quarantäne enger Kontakte und der Umsetzung gezielter Impfstrategien.
Die Ergebnisse waren eindeutig.
Das Keulen von Vögeln ist wirksam, aber nur, wenn es durchgeführt wird, bevor das Virus einen Menschen infiziert.
Die Forscher stellten fest, dass das Timing entscheidend wird, wenn ein Spillover-Ereignis eintritt.
Die Isolierung infizierter Personen und die Quarantäne von Haushalten können das Virus im sekundären Stadium aufhalten. Sobald jedoch tertiäre Infektionen auftreten – Freunde von Freunden oder Kontakte von Kontakten –, wird der Ausbruch unkontrollierbar, es sei denn, die Behörden ergreifen strengere Maßnahmen, einschließlich Lockdowns.
Gezielte Impfungen sind von Vorteil, da sie die Schwelle erhöhen, ab der sich das Virus selbst erhalten kann, obwohl sie nur begrenzte Auswirkungen auf das unmittelbare Risiko innerhalb von Haushalten haben.
Die Simulationen zeigten auch einen schwierigen Kompromiss.
Eine Quarantäne, die zu früh verhängt wird, verlängert die Dauer, die Familien zusammenbleiben, wodurch die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, dass infizierte Personen das Virus auf ihre Mitbewohner übertragen. Wird sie hingegen zu spät eingeführt, hat sie nur minimale Auswirkungen auf die Verlangsamung des Ausbruchs.
Die Forscher räumen die Grenzen dieses Ansatzes ein.
Das Modell basiert auf einem einzelnen synthetischen Dorf mit festen Haushaltsgrößen, Arbeitsplätzen und täglichen Bewegungsmustern. Es berücksichtigt weder gleichzeitige Ausbrüche, die durch Zugvögel oder Geflügelnetzwerke ausgelöst werden, noch berücksichtigt es Verhaltensänderungen, wie z. B. das Tragen von Masken, sobald die Menschen auf Vogelsterben aufmerksam werden.
Seema Lakdawala, eine Virologin an der Emory University in Atlanta, führt einen weiteren Vorbehalt ein: Dieses Simulationsmodell „geht von einer sehr effizienten Übertragung von Influenzaviren aus“.
„Die Übertragung ist komplex, und nicht jeder Stamm weist die gleiche Effizienz auf wie ein anderer“, sagt sie und fügt hinzu, dass Wissenschaftler auch beginnen zu verstehen, dass nicht alle mit saisonaler Grippe infizierten Personen das Virus gleichermaßen übertragen.
Sie stellt fest, dass neue Forschungsergebnisse darauf hindeuten, dass nur eine „Untergruppe von Grippe-positiven Personen tatsächlich infektiöse Influenzaviren in die Luft abgibt“.
Dies ähnelt dem Super-Spreader-Phänomen, das bei COVID-19 beobachtet wurde, obwohl es für die Grippe weniger gut charakterisiert ist – eine Lücke, die die Art und Weise, wie sich das Virus in der menschlichen Bevölkerung ausbreitet, erheblich beeinflussen könnte.
Was wären die potenziellen Folgen, wenn sich H5N1 erfolgreich an die menschliche Bevölkerung anpasst?
Dr. Lakdawala glaubt, dass es „eine große Störung verursachen wird, die wahrscheinlich eher der [Schweinegrippe-]Pandemie von 2009 ähnelt als COVID-19″.
„Das liegt daran, dass wir besser auf eine Grippepandemie vorbereitet sind. Wir kennen zugelassene antivirale Mittel, die als frühe Abwehr gegen die H5N1-Stämme wirksam sind, und haben potenzielle H5-Impfstoffe gehortet, die kurzfristig eingesetzt werden könnten.“
Selbstgefälligkeit wäre jedoch unangebracht. Dr. Lakdawala vermutet, dass sich H5N1, wenn es sich beim Menschen etabliert, mit bestehenden Stämmen neu mischen – oder vermischen – könnte, wodurch seine Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit verstärkt würden. Eine solche Vermischung könnte die saisonale Grippe verändern und zu „chaotischen und unvorhersehbaren saisonalen Epidemien“ führen.
Die indischen Modellierer schlagen vor, dass die Simulationen in Echtzeit ausgeführt und aktualisiert werden können, sobald Daten verfügbar sind.
Mit Verfeinerungen – besseren Meldeverzögerungen, asymptomatischen Fällen – könnten sie den Beamten des öffentlichen Gesundheitswesens in den frühen Stadien eines Ausbruchs unschätzbare Erkenntnisse liefern und ein Gefühl dafür vermitteln, welche Maßnahmen am wichtigsten sind, bevor sich das Fenster für die Eindämmung schließt.
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