Die Spezies (abgekürzt NwV, auch NWV oder NV) mit dem Referenzstamm („exemplarischen Virus“) Humanes Norovirus (alias Norwalk-Virus) der humanpathogenen Noroviren umfasst unbehüllte, einzelsträngige RNA-Viren mit positiver Polarität aus der Familie Caliciviridae, Gattung Norovirus. Noro- ist ein künstlich gebildetes Präfix aus Norwalk, das 2004 offizielle taxonomische Bezeichnung wurde. Die hochkontagiösen (hochansteckenden) Noroviren verursachen beim Menschen neben zahlreichen weiteren Viren die viralen Gastroenteritiden (viraler Brechdurchfall, auch umgangssprachlich als Magen-Darm-Grippe bezeichnet). Sie sind neben den Rotaviren aus der Familie der Reoviridae für die Mehrzahl der nicht bakteriell verursachten Durchfallerkrankungen beim Menschen verantwortlich. Der Nachweis von humanen Noroviren ist in Deutschland nach Infektionsschutzgesetz namentlich meldepflichtig.
Erstbeschreibung Als erstes humanes Norovirus wurde das Norwalk-Virus in Stuhlproben eines viralen Gastroenteritis-Ausbruchs von 1968 in Norwalk, Ohio, durch Immunelektronenmikroskopie (eine spezielle Methode der Elektronenmikroskopie, um Antigene mit Hilfe markierter Antikörper in einem Präparat elektronenmikroskopisch sichtbar zu machen). 1972 erstmals morphologisch charakterisiert.R. Dolin, N. R. Blacklow u. a.: Biological properties of Norwalk agent of acute infectious nonbacterial gastroenteritis. In: Proceedings of the Society for Experimental Biology and Medicine, Band 140, Nummer 2, Juni 1972, S. 578–583. PMID 4624851. Um den Zusammenhang zwischen dem gefundenen Virus und einer Gastroenteritis-Erkrankung beweisen zu können, wurde gereinigtes Stuhl-Ultrafiltrat (gewonnen aus menschlichem Kot erkrankter Patienten) an Freiwillige oral verabreicht, welche anschließend ebenfalls erkrankten. Dies ist die einzige mit Stand November 2018 vom International Committee on Taxonomy of Viruses (ICTV) bestätigte Spezies der Gattung Norovirus. ICTV, MSL including all taxa updates since the 2017 release. Fall 2018 (MSL #33).
Virologie
Morphologie und Genom mini|Humane Noroviren im TEM nach Negativkontrastierung (Markierung entspr. 50 nm) mini|Genomkarte der Gattung Norovirus Noroviren haben einen Durchmesser von 35 bis 39 nm. Sie weisen im elektronenmikroskopischen Bild eine sehr unscharfe, runde Struktur auf. Sie besitzen ein ikosaedrisches (zwanzigflächiges) Kapsid (T=3-Symmetrie) und ein ca. 7,3 bis 7,7 kB großes Genom. Wie die meisten einzelsträngigen RNA-Viren sind Noroviren sehr variabel in ihrer Genomsequenz, weshalb zahlreiche verschiedene Subtypen und Isolate bekannt sind. Sie zeigen Antigendrift und auch eine saisonale Antigenshift durch genetische Rekombination zwischen unterschiedlichen Norovirusstämmen.
Klassifikation Ursprünglich wurden drei humanpathogene Noroviren, nämlich das Norwalk-Virus, und das seltenere Humane Norovirus Alphatron (Alphatron-Virus) und das Humane Norovirus Saitama innerhalb der Gattung Norovirus unterschieden. Die ersten beiden werden vom ICTV der Spezies Norwalk virus der Gattung Norovirus zugeordnet,ICTV: Virus Metadata Resource (VMR). das dritte bildet nach der NCBI-Taxonomie eine eigene vorgeschlagene Spezies „“.NCBI Taxonomy Bowser: Human norovirus Saitama (species).
Die Spezies – als einzige vom ICTV mit Stand 19. März 2024 bestätigte Spezies der Gattung – wird derzeit in 11 Subtypen (Stämme) unterteilt, wobei vier dieser Subtypen, basierend auf der Aminosäurensequenz des VP1-Kapsidproteins, wiederum zu sehr umfangreichen Genogruppen 1–4 (GGI bis GGIV) zusammengefasst werden können. Derzeit ist vornehmlich Genotyp GII (im Speziellen GII.4) verantwortlich für Infektionen, gefolgt von GI und GIV. Die Isolate und Subtypen werden nach einem internationalen Schema benannt und klassifiziert:Claude M. Fauquet, M. A. Mayo (Hrsg.): Virus Taxonomy: Eighth Report of the International Committee on Taxonomy of Viruses. Academic Press, 2005, ISBN 0-08-057548-X, S. 847 (). Spezies Humanpathogene Subtypen sind nach ICTV: Subtyp Norwalk-Virus (Hu/NV/NV/1968/US) Subtyp Lordsdale-Virus (Hu/NV/LD/GII/1993/UK) Subtyp Maryland-Virus (GII/1987/US) Subtyp Jena-Virus (GIII/1980/DE) Subtyp Alphatron-Virus (GIV/1988/NL) Subtyp Viseu-Virus (GVI/2007/PT) Subtyp Chiba-040502-Virus (GBIII/2004/JP) Subtyp Sapporo-HK299-Virus (GIC/2007/JP) Weitere humanpathogene Subtypen: Subtyp Desert-Shield-Virus (Hu/NV/DSV395/1990/SR) – NCBI: GI Subtyp Hawaii-Virus (Hawaii-Calicivirus) (Hu/NV/HV/1971/US) – NCBI Subtyp Mexiko-Virus (Hu/NV/MX/1989/MX) – NCBI: Norovirus Hu/TL24/1998/MEX Subtyp Snow-Mountain-Virus (Hu/NV/SMV/1976/US) – NCBI: GII Subtyp Southampton-Virus (Hu/NV/SHV/1991/UK) – NCBI: GI
Weitere Norovirus-Subtypen wurden in anderen Säugetieren entdeckt, wie in Schweinen, Rindern, Schafen, Katzen und Nagetieren. Die meisten molekularbiologischen Untersuchungen zu Norovirus werden an dem Murine Norovirus durchgeführt.
mini|Große (T=3) und kleine (T=1) Virionen des Murinen Norovirus Nicht humanpathogene Subtypen sind nach ICTV: Subtyp Murines Norovirus 1 (GV/US/2002) Subtyp Hunde-Norovirus (Canides Norovirus) Subtyp Fledermaus-Norovirus (GX/2010/CN)
Epidemiologie Noroviren sind weltweit verbreitet. Jährlich kommt es zu ca. 685 Millionen Noroviruserkrankungen, welche 18 % der weltweiten akuten Gastroenteritisfälle ausmachen.
Endemische Norovirusinfektionen wurden bislang v. a. in Krankenhäusern (gehäuft in geriatrischen Abteilungen) und Alten- oder Pflegeheimen nachgewiesen. In der Schweiz muss Schätzungen zufolge jährlich mit 400.000 bis 600.000 Infektionen durch diese Viren gerechnet werden. In Deutschland wurden für das Meldejahr 2013 89.322 labordiagnostisch bestätigte Fälle (Referenzdefinition seit 2011) an das Robert Koch-Institut übermittelt. 19 % davon wurden im Rahmen von Ausbrüchen registriert, davon etwa 2/3 in Krankenhäusern oder Alten- und Pflegeheimen, 1/7 in Kindergärten und Kindertagesstätten.Infektionsepidemiologisches Jahrbuch meldepflichtiger Krankheiten. Robert Koch-Institut, 2013. Bis in die 1990er Jahre war die Norovirus-Diagnostik wenigen Speziallaboratorien vorbehalten. Seit käufliche Immuntests zur Verfügung stehen, kann auch häufiger eine spezifische Infektion mit Noroviren nachgewiesen werden.
Im Herbst 2012 haben sich in Ostdeutschland fast elftausend Menschen durch aus China importierte Erdbeeren mit dem Norovirus infiziert. Der Norovirus-Ausbruch 2012 sorgte für große Medienaufmerksamkeit.
Norovirusinfektionen treten in Mitteleuropa saisonal gehäuft in den Monaten November bis März auf, die Aktivität ist in den Sommermonaten nur etwa ein Zehntel so groß wie im Winter. Die durch eine Infektion erworbene Immunität gegen einen Virenstamm hält länger an als bis zur nächsten Saison, sodass der Erreger einem hohen Selektionsdruck durch Herdenimmunität ausgesetzt ist. Diesem weicht er durch Gendrift und Genshift aus.B. Lopman, M. Zambon, D. W. Brown: The evolution of norovirus, the „gastric flu“. In: PLoS medicine. Band 5, Nummer 2, Februar 2008, S. e42, doi:10.1371/journal.pmed.0050042. PMID 18271623, (Review).
Epidemiologische Studien zeigten, dass Personen je nach den von ihnen gebildeten blutgruppenspezifischen Antigenen von spezifischen NoV-Genotypen infiziert wurden. Genotyp GII.4, der die meisten Infektionen verursacht (zurzeit weitverbreitetster Genotyp) bindet mehr verschiedene HBGA als jeder andere Genotyp. Menschen, die durch eine homozygotische Mutation eine nicht funktionale Fucosyltransferase besitzen, sogenannte Non-secretors, produzieren kein ABH-Antigen und sind deutlich weniger anfällig für eine Norovirus-Infektion (haben jedoch keinen absoluten Schutz). Etwa 20 % aller Europiden sind Non-secretors.L. Lindesmith, C. Moe, S. Marionneau u. a.: Human susceptibility and resistance to Norwalk virus infection. In: Nature Medicine. 9(5), Mai 2003, S. 548–553. Epub 2003 Apr 14. PMID 12692541.
Zwischen März und August 2017 kam es in Quebec, Kanada, zu einem Ausbruch des Norovirus, an dem mehr als 700 Menschen erkrankten. Laut einer Untersuchung der kanadischen CFIA Food Control Agency wurde das Virus durch gefrorene Himbeeren eingetragen, die aus China importiert wurden.
Beim Norovirus-Ausbruch 2024 wurden in Italien rund um die Gemeinde Torri del Benaco mehr als 900 Fälle an Magen-Darm-Erkrankungen registriert und mehr als 300 Menschen mit entsprechenden Symptomen hospitalisiert.
Übertragung Mit einer minimalen Infektionsdosis von nur 10 bis 100 Viruspartikeln ist die Kontagiosität der Noroviren außerordentlich hoch. Die Übertragung erfolgt von Mensch zu Mensch über eine Schmier- bzw. Tröpfcheninfektion. Die Viren werden über Stuhl oder Erbrochenes ausgeschieden und gelangen auf fäkal-oralem Weg, beim Einatmen des beim Erbrechen entstehenden Aerosols oder über kontaminierte Hände auf die Schleimhäute der Kontaktperson. Die Ansteckung mit Viren kann ebenfalls über kontaminierte Gegenstände erfolgen. Ferner ist eine Aufnahme der Erreger über kontaminiertes Wasser möglich, dies kann zum einen über Speisen und Getränke, welche mit kontaminiertem Wasser zubereitet wurden, aber auch durch das Trinken von verunreinigtem Leitungswasser erfolgen.Leena Maunula, Ilkka T. Miettinen, Carl-Henrik von Bonsdorff: Von Trinkwasser ausgehende Norovirus-Epidemien. In: Umwelt, Medizin, Gesellschaft. Band 19, 2006, S. 140–145; . Übersetzung von L. Maunula, I. T. Miettinen, C.-H. von Bonsdorff: Norovirus Outbreaks from Drinking Water. In: Emerging Infectious Diseases. Band 11, Ausgabe 11, 2005, S. 1716–1721. PMID 16318723, . Humane Noroviren weisen die für unbehüllte Viren typische Resistenz gegenüber Umwelteinflüssen auf. Sie können im Wasser mehrere Tage bis Wochen bei 25 °C überstehen,J. Bae, K. J. Schwab: Evaluation of murine norovirus, feline calicivirus, poliovirus, and MS2 as surrogates for human norovirus in a model of viral persistence in surface water and groundwater. In: Applied Environmental Microbiology, Band 74, Ausgabe 2, 2008, S. 477–484. PMID 18065626, . sie überstehen Temperaturschwankungen von −20 bis +60 °C und zeigten ihre „Überlebensfähigkeit“ auf einem kontaminierten Teppich noch nach zwölf Tagen.
In der Regel werden die Viren von erkrankten Personen während der akuten Erkrankung, aber auch nach Abklingen der klinischen Symptome ausgeschieden. Der Höhepunkt der Ausscheidung ist üblicherweise 4 Tage nach der Infektion, also meist nach dem Abklingen der Symptome. Auch symptomlose Infizierte können Virusausscheider sein. In einer Studie mit absichtlicher Infektion konnte das Virus im Median 4 Wochen nach Infektion im Stuhl nachgewiesen werden.Robert L. Atmar, Antone R. Opekun, Mark A. Gilger u. a.: Norwalk Virus Shedding after Experimental Human Infection. In: Emerging Infectious Diseases. 14(10), Okt 2008, S. 1553–1557. PMID 18826818 (online) Daher ist die sorgfältige Beachtung üblicher Hygieneregeln auch im Anschluss an die Erkrankung von sehr großer Bedeutung.
Besonders gefährdet sind die Bewohner sowie das Personal von Gemeinschaftseinrichtungen aller Art, da durch Benutzung z. B. gemeinsamer Toiletten ein lokaler Ausbruch gefördert wird. In den letzten Jahren waren häufig auch Kreuzfahrtschiffe betroffen.
Virale RNA von humanen Norovirus-Subtypen konnte in Stuhlproben aus Viehbeständen nachgewiesen werden, ebenso wurden Antikörper gegen tierische Norovirus-Subtypen in asymptomatischen Menschen gefunden. Dies bedeutet möglicherweise, dass Noroviren zoonotisch sind.
Krankheitsverlauf und Symptome Akute Erkrankung Die Inkubationszeit der von den humanen Noroviren beim Menschen ausgelösten Erkrankung beträgt ca. 10–50 Stunden.