Influenza-A-Virus H1N1 (A/H1N1) bezeichnet einen Subtyp des Influenza-A-Virus (Spezies Alphainfluenzavirus influenzae) aus der Familie Orthomyxoviridae,Negative Sense RNA Viruses: Orthomyxoviridae, in: ICTV 9th Report (2011) der bei Enten, Menschen und Schweinen vorkommt, aber auch zahlreiche andere Säugetierarten sowie Truthähne infizieren kann. Bei Menschen und Schweinen haben sich H1N1-Influenzaviren durch die Spanische Grippe von 1918 etabliert. Dieser Subtyp hat unter Menschen einige zehn Millionen Tote verursacht. Im Frühjahr 2009 breitete sich in Nordamerika ein zuvor unbekannter Subtyp des H1N1-Virus aus, das so genannte Schweinegrippevirus, und verursachte eine neuerliche Pandemie, die Pandemie H1N1 2009/10.
Der erste Ausbruch unter Menschen: die Spanische Grippe
Die Spanische Grippe von 1918 zeigte mehrere Besonderheiten: Mit diesem H1N1 war mutmaßlich ein neuer Influenza-Subtyp aufgetaucht. Die ersten drei Wellen folgten innerhalb weniger Monate aufeinander, was sehr ungewöhnlich ist, und sie hielten sich erst mit der dritten Welle an die in den gemäßigten Breiten übliche „Influenza-Saison“ im Spätwinter. Die Sterblichkeit konzentrierte sich auf die Altersgruppe der 15- bis 40-Jährigen; als extrem gefährdet erwiesen sich Schwangere im letzten Drittel ihrer Schwangerschaft. Obwohl die Datenlage in diesem Punkt widersprüchlich ist, scheint der Erreger der Spanischen Grippe auch infektiöser als übliche Influenzaviren gewesen zu sein. Die Seuche führte in den verschiedenen Regionen der Welt zu einer sehr unterschiedlichen Sterblichkeit, wobei generell Länder in tropischen und subtropischen Klimazonen besonders schwer betroffen wurden.
Die Spanische Grippe war die größte Seuche der Neuzeit, auch wenn die genaue Zahl der Toten unbekannt bleibt. Zu den meisten Todesfällen kam es nicht direkt durch das Virus, sondern durch sekundäre bakterielle Lungenentzündungen. Jahrzehntelang ging man von 21 Millionen Todesopfern aus,Edwin O. Jordan: Epidemic Influenza. A Survey. American Medical Association, Chicago 1927, S. 229. was zu niedrig angesetzt erscheint, denn allein in Britisch-Indien kamen 17 bis 18 Millionen Menschen um; diese Angabe ist durch Volkszählungen gut abgesichert.I. D. Mills: The 1918–1919 Influenza Pandemic. The Indian Experience. In: The Indian Economic and Social History Review. Band 23, Nr. 1, 1986, S. 1–40. Eine auch nur annähernd genaue Bilanz lässt sich nicht ziehen, weil in zwei bevölkerungsreichen Staaten – dem ehemaligen Zarenreich und China – Bürgerkrieg herrschte. Eine Hochrechnung für diese beiden Staaten auf der Basis der indischen Zahlen ist wegen der dort ganz anders gelagerten Verhältnisse unseriös.
mini|Opfer der Spanischen Grippe werden in Labrador/Kanada begraben.
Die Umstände des Ausbruchs sind ungeklärt. Erste sichere Nachrichten beziehen sich auf Soldaten, die im März 1918 in Ausbildungslagern der USA für den Einsatz im Ersten Weltkrieg vorbereitet wurden. Von den Vereinigten Staaten aus wurden Japan, die Philippinen, Kanada und Mexiko infiziert; US-amerikanische Soldaten brachten die Krankheit an die Westfront in Frankreich, von wo aus sie sich auch nach Spanien und Südamerika, dem restlichen Europa, Afrika und Asien verbreitete. Weil internationale Presseagenturen die Seuche zuerst aus Spanien meldeten, wurde ihre Herkunft fälschlich diesem Land zugeschrieben.
Wasservögel bilden das ursprüngliche Reservoir von Influenzaviren. Jeffery Taubenberger, der später den Erreger der Spanischen Grippe rekonstruiert hat, meint, dass kurz vor 1918 ein komplettes Influenzavirus von Vögeln auf Menschen übergegangen sei.Jeffery K. Taubenberger et al.: Characterization of the 1918 influenza virus polymerase genes. In: Nature, Band 437, 2005, S. 889–893. Andere Forscher widersprechen ihm und vermuten eine Rekombination (englisch: reassortment) mit Gensegmenten aus Schweine-Influenzaviren.Mark J. Gibbs und Adrian J. Gibbs: Was the 1918 pandemic caused by a bird flu? sowie Janis Antonovics, Michael E. Hood und Christi Howell Baker: Was the 1918 flu avian in origin? beide in: Nature. Band 440, 2006, S. E8f. Zur Zeit der Spanischen Grippe wurde aus Harbin in ChinaJ. W. H. Chun: Influenza Including its Infection Among Pigs. In: The National Medical Journal of China. Band 5, Nr. 1, 1919, S. 34–44. sowie Iowa in den Vereinigten StaatenJ. S. Koen: A Practical Method for Field Diagnosis of Swine Diseases. In: American Journal of Veterinary Medicine. Band 14, 1919, S. 468–470. auch von Erkrankungen unter Schweinen berichtet, aber zumindest in diesen Fällen wirkt die Abfolge so, als ob sie von Menschen infiziert worden wären. Auch genetische Studien am Hämagglutinin-Gen legen diesen Ablauf nahe.
Ob 1918 wirklich zum ersten Mal H1N1-Viren unter Menschen umgelaufen sind, ist umstritten. Man kann den relativen Schutz der über 45-Jährigen in der Spanischen Grippe auch so interpretieren, dass sie in der Zeit vor 1873 schon einmal H1N1-Viren ausgesetzt und dadurch immun waren.
Mit der dritten Welle im Winter 1918/19 fügte sich die Spanische Grippe wieder in die übliche Influenza-Saison in den gemäßigten Breiten ein. Aber noch die vierte Welle im Winter 1919/20 zeigte – wenn auch abgeschwächt – die charakteristische erhöhte Sterblichkeit bei jungen Erwachsenen. Infolge der Seuche etablierten sich unter Menschen und Schweinen stabile Linien von H1N1-Viren. Es ist davon auszugehen, dass Influenzaviren vom Subtyp H1N1 in der Menschheit seit 1918 zirkulierten, aufgrund von Virus-Isolaten aus diesem Jahr. Katzelab Schwere Influenza-Epidemien, die mindestens Europa und Nordamerika erfassten, hat es noch 1928/29, 1932/33,E. Eckardt, H. Flohn und H. J. Jusatz: Ausbreitung und Verlauf der Grippeepidemie 1933 in Abhängigkeit von meteorologischen und geographischen Faktoren. In: Zeitschrift für Hygiene und Infektionskrankheiten. Band 118, 1936, S. 64–91, doi:10.1007/BF02177495. 1936/37 sowie 1943/44 gegeben.
Die Entdeckung des Virus mini|Haemophilus influenzae, hier auf einer Blutagarplatte, wurde 1918 für den Erreger der Influenza gehalten.
Während der Spanischen Grippe war der Erreger noch unbekannt. Manche Forscher hatten bereits einen „filtrierbaren Virus“ in Verdacht (wobei „Virus“ zunächst die Bedeutung von „Krankheitserreger“ oder sogar „Gift“ hatte). In den Lehrbüchern galt jedoch das Bakterium, das heute Haemophilus influenzae genannt wird, als Verursacher der Influenza. Mit den üblichen Methoden der Bakteriologie ließ sich jedoch kein Erreger nachweisen: Er ließ sich weder färben, noch auf künstlichen Kulturmedien züchten. Wenn es einen Erkenntnisfortschritt durch die Spanische Grippe gegeben hat, dann insofern, als der tatsächliche Erreger dieser Grippevariante zum damaligen Zeitpunkt noch unbekannt war, Haemophilus influenzae als Erreger also ausschied.
Die klassische Schweineinfluenza blieb lange Zeit auf den Norden und Mittleren Westen der Vereinigten Staaten beschränkt, wo es nach 1918 zu jährlichen Ausbrüchen in der Winterzeit kam. 1930 isolierte Richard Shope am Rockefeller-Institut in Princeton zum ersten Mal ein Influenzavirus aus Schweinen.Richard E. Shope: Swine Influenza. III. Filtration Experiments and Etiology. In: Journal of Experimental Medicine. Band 54, 1931, S. 373–385. Zwei Jahre später gelang es den britischen Forschern Wilson Smith, Christopher Andrewes und Patrick Laidlaw, auch aus Menschen Influenzaviren zu gewinnen.Wilson Smith, C. H. Andrewes und P. P. Laidlaw: A Virus Obtained From Influenza Patients. In: The Lancet. Band 222, 1933, S. 66–68. Die einzige Methode, das Virus in Kultur zu halten, war, Frettchen mit Rachenabstrichen von Menschen zu infizieren und dann die Infektion von Frettchen zu Frettchen zu übertragen, bevor das jeweils infizierte Tier immun wurde. Später wurde auf Mäuse gewechselt.
Die Entwicklung eines Impfstoffs 1935 zeigte Wilson Smith, dass sich das Virus gut in befruchteten Hühnereiern vermehren lässt, eine Technik, die bereits seit 1932 bei anderen Viren angewandt wurde.W. I. B. Beveridge: Influenza. The Last Great Plague. Heinemann, London 1977, S. 9. Damit war die Forschung nicht mehr ausschließlich auf Versuchstiere angewiesen. Joseph Stokes von der Universität von Pennsylvania begann dann zwischen 1936 und 1938 mit den ersten Tierversuchen mit Influenzaimpfstoffen. Die Ergebnisse waren unklar. Mit den in den 1940er-Jahren entwickelten Antibiotika ließ sich das störende Wachstum von Bakterien in den beimpften Hühnereiern behindern. Außerdem wurden verschiedene Techniken ausgearbeitet, die Viren anzureichern.
Im Zweiten Weltkrieg wurde im Auftrag des Verteidigungsministeriums der Vereinigten Staaten ein Impfstoff entwickelt, der modern anmutet. Er enthielt drei verschiedene Virusstämme, war konzentriert und mit Formalin inaktiviert. Auch der folgende Impfstofftest war innovativ: Die zur Impfung vorgesehenen Probanden wurden zufällig ausgesucht (randomisiert), die Kontrollgruppe erhielt ein Placebo, und die Studie war doppel-blind angelegt. In der Grippewelle von 1943 erbrachte der Impfstoff exzellente Resultate, und bis 1945 waren sämtliche US-Soldaten geimpft. In einer schweren Epidemie mit einem Influenza-B-Virus in diesem Jahr erwies sich der Impfstoff ebenfalls als hochwirksam.John M. Eyler: De Kruif’s Boast: Vaccine Trials and the Construction of a Virus. In: Bulletin of the History of Medicine. Band 80, Nr. 3, 2006, S. 409–438. 1945 erhielten auch verschiedene Hersteller in den USA die Lizenz, Influenza-Impfstoffe für Zivilisten zu produzieren.
Weitere Ausbrüche Die Epidemien von 1947 und 1951 mini|185px|Hämagglutinin: ein Molekül auf der Oberfläche von Influenzaviren, auf das das Immunsystem reagiert
1947 kam es zu einer Rekombination von Gensegmenten innerhalb des Subtyps H1N1, die zu einem kompletten Versagen des Impfstoffs führte. Vor allem das Hämagglutinin wich in zahlreichen Aminosäuren von seinem Vorgänger ab (Referenzstamm: A/Fort Monmouth (FM)/1/1947, damals meistens FM-1-Virus genannt). Das Virus breitete sich zwar weltweit aus, aber die Sterblichkeit blieb relativ niedrig. Dieses Ereignis führte langfristig zu der Einsicht, dass es unmöglich sein würde, einen Influenza-Impfstoff herzustellen, der auf Dauer schützt. Die Impfung muss vor allem wegen der allmählichen Veränderung der Gene durch Punktmutationen (genetische Drift) jedes Jahr den umlaufenden Influenza-Stämmen angepasst werden. Die 1948 gegründete Weltgesundheitsorganisation baute dafür ein Überwachungssystem auf.
Eine weitere schwere Epidemie ereignete sich 1950/51, in der die Sterblichkeit im Vereinigten Königreich und in Kanada sogar die Pandemien von 1957 und 1968 übertraf. 1957 verschwanden H1N1-Viren aus der Menschheit und wurden durch die H2N2-Viren der Asiatischen Grippe ersetzt. Daraus ist geschlossen worden, dass H1- und H2-Viren in einer Population nicht koexistieren können.Martha I. Nelson et al.: Multiple Reassortment Events in the Evolutionary History of H1N1 Influenza A Virus Since 1918. In: PLoS Pathogens. Band 4, Nr. 2, 2008.
Die klassische Schweineinfluenza breitet sich aus
Während des Zweiten Weltkriegs oder danach muss sich auch die klassische Schweineinfluenza über die Welt verbreitet haben. Sie wurde in Kanada und Brasilien, ganz Asien, Kenia, Großbritannien, der Tschechoslowakei und 1959 auch in der Bundesrepublik Deutschland festgestellt. Danach verschwand sie aus Europa und tauchte erst 1976 bei einem Ausbruch in Norditalien wieder auf. Die dort isolierten Viren erwiesen sich als eng verwandt mit nordamerikanischen Stämmen, so dass die Krankheit wahrscheinlich aus den USA importiert worden war. Sie blieb bis 1979 auf Norditalien beschränkt und breitete sich dann über Westeuropa, Skandinavien und Großbritannien aus. Auch in den Vereinigten Staaten und Asien blieb die klassische Schweineinfluenza bis in die 1990er-Jahre die dominierende Influenzaform bei Schweinen.