Von Oktober 2015 bis Januar 2016 gab es in Brasilien fast 4.000 Fälle von Babys, die mit Mikrozephalie geboren wurden. Davor waren es nur 150 Fälle pro Jahr.

Der mutmaßliche Verursacher ist ein durch Mücken übertragenes Virus namens Zika. Beamte in Kolumbien, Ecuador, El Salvador und Jamaika haben Frauen empfohlen, eine Schwangerschaft zu verschieben. Und die Centers for Disease Control and Prevention haben schwangeren Frauen geraten, Reisen in Länder zu verschieben, in denen Zika aktiv ist.

Die Weltgesundheitsorganisation sagt, es sei wahrscheinlich, dass sich das Virus ausbreitet, da die Mücken, die das Virus übertragen, in fast allen Ländern Amerikas zu finden sind.

Das Zika-Virus wurde vor fast 70 Jahren entdeckt, aber erst 2007 mit Ausbrüchen in Verbindung gebracht. Wie kam es also dazu, dass dieses ehemals unbekannte Virus in Brasilien und anderen südamerikanischen Ländern so viele Probleme verursacht?

Woher kommt Zika?

Das Zika-Virus wurde erstmals 1947 im Zika-Wald in Uganda bei einem Rhesusaffen und 1948 bei der Stechmücke Aedes africanus, dem Waldverwandten von Aedes aegypti, nachgewiesen. Aedes aegypti und Aedes albopictus können beide Zika übertragen. Auch eine sexuelle Übertragung zwischen Menschen wurde berichtet.

Zika hat viele Gemeinsamkeiten mit Dengue und Chikungunya, einem anderen aufkommenden Virus. Alle drei stammen ursprünglich aus West- und Zentralafrika und Südostasien, haben aber in letzter Zeit ihr Verbreitungsgebiet auf einen Großteil der Tropen und Subtropen weltweit ausgedehnt. Und sie werden alle durch dieselbe Moskitoart verbreitet.

Bis 2007 wurden nur sehr wenige Fälle von Zika beim Menschen gemeldet. Dann kam es zu einem Ausbruch auf der mikronesischen Insel Yap, bei dem etwa 75 Prozent der Bevölkerung infiziert wurden. Sechs Jahre später trat das Virus in Französisch-Polynesien auf, zusammen mit Ausbrüchen von Dengue- und Chikungunya-Viren.

Wie kam Zika nach Amerika?

Genetische Analysen des Virus ergaben, dass der Stamm in Brasilien dem im Pazifik zirkulierenden am ähnlichsten war.

Brasilien war nach der Fußballweltmeisterschaft 2014 in Alarmbereitschaft wegen der Einschleppung eines neuen Virus, da das Ereignis Menschen aus der ganzen Welt zusammenführte. Allerdings hatte kein pazifischer Inselstaat mit Zika-Übertragung an dieser Veranstaltung teilgenommen, was es weniger wahrscheinlich machte, dass es sich um die Quelle handelte.

Eine andere Theorie besagt, dass das Zika-Virus bei einer internationalen Kanu-Veranstaltung in Rio de Janeiro im August 2014 eingeschleppt worden sein könnte, an der Teilnehmer aus verschiedenen pazifischen Inseln teilnahmen.

Ein weiterer möglicher Einschleppungsweg war der Landweg aus Chile, da in diesem Land bei einem von der Osterinsel zurückkehrenden Reisenden ein Fall von Zika-Erkrankung festgestellt worden war.

Die meisten Zika-Infizierten wissen nicht, dass sie erkrankt sind

Nach dem Ausbruch des Zika-Virus auf der Insel Yap weiß die große Mehrheit der Infizierten (80 Prozent) nichts davon – sie entwickeln keinerlei Symptome. Eine Minderheit, die doch erkrankt, neigt zu Fieber, Hautausschlag, Gelenkschmerzen, roten Augen, Kopf- und Muskelschmerzen, die bis zu einer Woche anhalten. Und es wurden keine Todesfälle gemeldet.

Nach dem Ausbruch in Polynesien wurde jedoch deutlich, dass Zika mit dem Guillain-Barré-Syndrom in Verbindung gebracht wird, einer lebensbedrohlichen neurologischen Lähmungserkrankung.

Anfang 2015 schlugen die brasilianischen Gesundheitsbehörden Alarm, dass das Zika-Virus bei Patienten mit Fieber im Nordosten Brasiliens nachgewiesen worden war. Dann kam es zu einem ähnlichen Anstieg der Zahl der Guillain-Barré-Fälle in Brasilien und El Salvador. Und Ende 2015 traten in Brasilien Fälle von Mikrozephalie auf.

Der Zusammenhang zwischen einer Infektion mit dem Zika-Virus und Mikrozephalie ist derzeit nicht bestätigt, aber das Virus wurde im Fruchtwasser und im Hirngewebe einer Handvoll Fälle gefunden.

Wie sich Zika auf das Gehirn auswirkt, ist unklar, aber eine Studie aus den 1970er Jahren hat gezeigt, dass sich das Virus in den Neuronen junger Mäuse vermehren und die Zerstörung von Nervenzellen verursachen kann. Jüngste genetische Analysen deuten darauf hin, dass die Stämme des Zika-Virus Mutationen durchlaufen, die möglicherweise für Veränderungen der Virulenz und der Fähigkeit, Moskitos oder Wirte zu infizieren, verantwortlich sind.

Das Schweizer Käsemodell für Systemversagen

Eine Möglichkeit, die Ausbreitung von Zika zu verstehen, ist die Anwendung des so genannten Schweizer-Käse-Modells. Stellen Sie sich einen Stapel von Schweizer Käsescheiben vor. Die Löcher in jeder Scheibe sind eine Schwachstelle, und im gesamten Stapel sind diese Löcher nicht gleich groß oder gleich geformt. Probleme entstehen, wenn sich die Löcher ausrichten.

Bei jedem Krankheitsausbruch sind mehrere Faktoren im Spiel, von denen jeder für sich genommen zwar notwendig, aber nicht ausreichend ist, um ihn auszulösen. Die Anwendung dieses Modells auf unser durch Mücken übertragenes Rätsel macht es einfacher zu erkennen, wie viele verschiedene Faktoren oder Schichten zusammenkamen, um den aktuellen Zika-Ausbruch zu verursachen.

Ein Loch durch die Schichten

Die erste Schicht ist eine fruchtbare Umgebung für Mücken. Das haben meine Kollegen und ich im Amazonas-Regenwald untersucht. Wir fanden heraus, dass die Abholzung, gefolgt von der Landwirtschaft und dem Wiederaufwachsen der niedrig gelegenen Vegetation, eine viel geeignetere Umgebung für den Malaria-Moskitoträger bietet als unberührter Wald.

Die zunehmende Verstädterung und Armut schaffen ein fruchtbares Umfeld für die Moskitos, die das Denguefieber verbreiten, indem sie reichlich Brutstätten schaffen. Darüber hinaus kann der Klimawandel die Temperatur und/oder die Luftfeuchtigkeit in Gebieten erhöhen, die bisher unter der für das Gedeihen der Mücken erforderlichen Schwelle lagen.

Die zweite Ebene ist die Einführung des Moskito-Vektors. Aedes aegypti und Aedes albopictus haben in den letzten Jahrzehnten ihr geografisches Verbreitungsgebiet erweitert. Verstädterung, Klimaveränderungen, Flugreisen und -transporte sowie zunehmende und abnehmende Bekämpfungsmaßnahmen, die von wirtschaftlichen und politischen Faktoren abhängen, haben dazu geführt, dass sich diese Mücken in neuen Gebieten ausbreiten und in Gebiete zurückkehren, in denen sie zuvor ausgerottet waren.

In Lateinamerika beispielsweise haben die kontinentalen Mückenbekämpfungskampagnen der Panamerikanischen Gesundheitsorganisation in den 1950er und 1960er Jahren zur Bekämpfung des Gelbfiebers das Verbreitungsgebiet von Aedes aegypti drastisch reduziert. Nach diesem Erfolg ließ jedoch das Interesse an der Aufrechterhaltung dieser Mückenbekämpfungsprogramme nach, und zwischen 1980 und den 2000er Jahren erlebte die Mücke ein vollständiges Comeback.

Die dritte Schicht, die empfänglichen Wirte, ist ebenfalls kritisch. Das Chikungunya-Virus zum Beispiel neigt dazu, sehr große Teile einer Bevölkerung zu infizieren, wenn es zum ersten Mal in ein Gebiet eindringt. Sobald es jedoch eine kleine Insel erreicht hat, kann das Virus verschwinden, weil es nur noch sehr wenige empfängliche Wirte gibt.

Da Zika neu auf dem amerikanischen Kontinent ist, gibt es eine große Anzahl empfänglicher Wirte, die dem Virus noch nicht ausgesetzt waren. In einem großen Land wie Brasilien kann das Virus weiter zirkulieren, ohne dass es lange Zeit keine anfälligen Wirte mehr gibt.

Die vierte Ebene ist die Einschleppung des Virus. Es kann sehr schwierig sein, genau zu bestimmen, wann ein Virus in ein bestimmtes Gebiet eingeschleppt wird. Studien haben jedoch einen Zusammenhang zwischen dem zunehmenden Flugverkehr und der Verbreitung bestimmter Viren wie Dengue hergestellt.

Wenn diese verschiedenen Faktoren zusammentreffen, sind die Voraussetzungen für einen Ausbruch gegeben.

Die Schichten zusammenfügen

Meine Kollegen und ich untersuchen die Rolle dieser „Schichten“ im Zusammenhang mit dem Ausbruch eines weiteren durch Mücken übertragenen Virus, des Madariaga-Virus (früher bekannt als mittel-/südamerikanisches Östliches Pferdeenzephalitis-Virus), das in der Dschungelregion Darien in Panama zahlreiche Fälle von Enzephalitis verursacht hat.

Dort untersuchen wir den Zusammenhang zwischen Abholzung, Moskito-Vektor-Faktoren und der Anfälligkeit von Migranten im Vergleich zur einheimischen Bevölkerung in dem betroffenen Gebiet.

In unserer stark vernetzten Welt, die massiven ökologischen Veränderungen unterworfen ist, können wir mit ständigen Ausbrüchen von Viren rechnen, die ihren Ursprung in weit entfernten Regionen haben und deren Namen wir kaum aussprechen können – noch nicht.