Zoonotisches Potenzial von Ratten-Hepatitis E-Virus in Deutschland

Infektionen mit dem Hepatitis E-Virus (HEV) können zu einer akuten Hepatitis beim Menschen führen. Bei Transplantationspatienten tritt oft eine chronische Hepatitis auf, die häufig zu einer lebensbedrohlichen Leberzirrhose führt. Die Zahl der gemeldeten Hepatitis E-Fälle in Deutschland ist in den letzten Jahren kontinuierlich gestiegen. Hier kommt vor allem der HEV-Genotyp 3 (GT3) vor, der in Schweinen weit verbreitet ist und zoonotisch auf den Menschen übertragen werden kann. Vor einigen Jahren wurde ein weiteres HEV (ratHEV) in Ratten entdeckt, das eine weltweite Verbreitung in verschiedenen Rattenarten hat. RatHEV ist nur wenig mit dem HEV-GT3 verwandt. Seit 2018 wird ratHEV aber auch bei vereinzelten humanen Hepatitis-Patienten, vor allem in Hongkong, nachgewiesen. Ziel des Projektes ist die Ermittlung des Zoonose-Potenzials des ratHEV, dessen Zirkulation in Ratten sowie der Übertragung des Erregers auf den Menschen in Deutschland. Hierzu sollen in diesem Doktorandenprojekt in einem interdisziplinären Team aus Ärzten, Tierärzten und Biologen verschiedene Untersuchungen durchgeführt werden. Hepatitis-Patienten, Blutspender und Rattenproben aus Deutschland sollen untersucht werden, um den Umfang der derzeitigen ratHEV-Zirkulation festzustellen. Weiterhin soll die Infektiosität und Pathogenität eines humanen ratHEV-Isolats aus Hongkong mit dem eines Isolats einer Ratte aus Deutschland sowie mit HEV-GT3 verglichen werden. Die Untersuchungen sollen zeigen, ob ratHEV in Patienten und Ratten aktuell in Deutschland vorkommt, und klären, ob das Zoonose-Potenzial von Stämmen aus Deutschland mit solchen aus Hongkong vergleichbar ist. Die Ergebnisse sollen damit einen Beitrag zur Klärung des zoonotischen Potenzials eines neuen Erregers leisten, der möglicherweise gerade dabei ist, vom Tier auf den Menschen überzugehen.

Das Ratten-Hepatitis E-Virus (Ratten-HEV) ist ein im Jahr 2010 in Wanderratten in Deutschland entdecktes Virus, dessen weltweite Verbreitung in verschiedenen Rattenarten nachfolgend gezeigt wurde. Erst im Jahr 2018 wurde festgestellt, dass dieses Virus auch Menschen infizieren kann und hier zu einer Leberentzündung führen kann. Hierbei waren zu Beginn des Projekts mehrere Hepatitis-Fälle bei Patienten aus Hongkong sowie ein Einzelfall aus Kanada beschrieben worden. Dem gegenüber war die Bedeutung von Ratten-HEV als Erreger von humanen Erkrankungen in Deutschland und Europa noch unklar. Auch die genauen Übertragungswege des Virus waren weitgehend unbekannt. Ziel des Projektes war es deshalb, speziell für Deutschland das Potenzial hier vorkommender Ratten-HEV-Stämme zur Infektion des Menschen zu untersuchen, die Zirkulation des Erregers in wildlebenden Rattenpopulationen zu ermitteln sowie dessen mögliche Übertragungen auf den Menschen inklusive der Auslösung von Erkrankungen zu identifizieren. Die Ergebnisse sollten auch einen generellen Beitrag zur Charakterisierung eines neuen Erregers leisten, der möglicherweise gerade dabei ist, vom Tier auf den Menschen überzugehen. Das Projekt wurde von einem interdisziplinären Team aus Ärzten, Tierärzten und Biologen durchgeführt. Untersuchungen an wildlebenden Ratten in einer deutschen Großstadt konnten zeigen, dass das Ratten-HEV aktuell und in mehr als 10 Jahre alten Proben nachgewiesen werden konnte, was auf eine kontinuierliche Zirkulation in der Ratten-Population hinweist. Ratten-HEV-Stämme aus einer Ratte aus Deutschland und aus einem humanen Patienten aus Hongkong konnten im Labor vermehrt und miteinander verglichen werden. Trotz deutlicher genetischer Unterschiede zeigten beide ein effizientes Wachstum in Kulturen menschlicher Leber-Karzinomzellen. Untersuchungen im humanisierten Tiermodell, das die menschliche Leber besser widerspiegeln kann als die Zellkulturen, dauern noch an. Untersuchungen von Patientenproben aus Deutschland konnten in einem Fall eine Infektion mit Ratten-HEV nachweisen. Der Patient, der eine onkologische Grunderkrankung aufwies, hatte zum Zeitpunkt des Nachweises Symptome einer Hepatitis. Für den automatisierten Nachweis des Ratten-HEV in humanen Proben wurde ein PCR-Test entwickelt, der eine gute Eignung in allen untersuchten Parametern aufwies.Die Ergebnisse zeigen, dass das Ratten-HEV in wildlebenden Ratten in Deutschland vorkommt und diese oder deren Ausscheidungen als Ansteckungsquelle für den Menschen angesehen werden müssen. Die in diesen Ratten zirkulierenden Virus-Stämme zeigten im Labor die Fähigkeit, menschliche Zellen effizient zu infizieren, weshalb eine generelle Übertragbarkeit auf den Menschen angenommen werden muss. Dies wird auch durch den Nachweis einer Ratten-HEV-Infektion bei einem Hepatitis-Patienten in Deutschland untermauert. Der entwickelte automatisierte PCR-Test kann in Zukunft zur schnellen Identifizierung von Ratten-HEV-Infektionen beim Menschen eingesetzt werden. Insgesamt konnte im Projekt gezeigt werden, dass auch die in Deutschland zirkulierenden Ratten-HEV-Stämme den Menschen infizieren und dabei Erkrankungen auslösen können. Wildlebende Rattenpopulationen, die über lange Zeit das Virus beherbergen können, wurden als mögliche Ansteckungsquellen identifiziert. Diese Ergebnisse und die im Projekt neu entwickelten Labormethoden können zukünftig dabei helfen, die Eigenschaften dieses neuartigen Virus besser zu verstehen und Strategien zur frühzeitigen Erkennung und Vermeidung dadurch ausgelöster Erkrankungen beim Menschen weiter zu entwickeln.