Orthopoxvirus variola
Medizinische Expertise: Dr. med. NonnenmacherQualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer. nat. Frank Meyer
Letzte Aktualisierung am: 1. September 2026Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.
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Das Virus Orthopoxvirus variola ist der Auslöser der Pocken, einer gefährlichen Infektionskrankheit, die es vermutlich schon seit Jahrtausenden gab. Die Pocken gelten seit 1980 weltweit als ausgerottet; sie sind bis heute die einzige Infektionskrankheit des Menschen, die durch Impfungen vollständig beseitigt werden konnte. Der Name Pocken bedeutet Blase oder Tasche und bezieht sich auf die Hautveränderungen, die eines der deutlichsten Symptome dieser Krankheit sind.
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Was ist Orthopoxvirus variola?
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Das humane Pockenvirus (Orthopoxvirus variola) wurde vermutlich um 1906 durch den mexikanisch-deutschen Impfarzt Enrique Paschen erstmals nachgewiesen. Ihm gelang es, in der Lymphflüssigkeit eines infizierten Kindes mit Hilfe eines Lichtmikroskopes die sogenannten Elementarkörperchen zu entdecken, die nach ihm als Paschensche Körperchen benannt wurden.
Jedoch haben bereits die alten Ägypter diese Krankheit gekannt. Sie nannten sie Uhedu-Krankheit. Im alten China sprach man zur Zeit des Baues der Großen Mauer von den Hunnenpocken und die alten Römer nannten die Pocken Antoninische Pest.
Neben den Echten Pocken (variola major oder variola vera) gibt es noch die Weißen Pocken (variola minor) und die Ostafrikanischen Pocken, auch als Schwarze Blattern bekannt. Neben diesen humanen Pockenviren existieren außerdem noch verschiedene Tierpocken-Viren wie zum Beispiel die Affenpocken, die Kuhpocken und Kamelpocken, die über die betreffenden Tierwirte auch auf den Menschen übertragen werden können.
Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften
Berühmte Persönlichkeiten der Geschichte wie Ludwig XV., König von Frankreich und Navarra oder der russische Zar Peter II. starben daran. Das Gesicht Joseph Haydns wurde von Pockennarben entstellt.
Seit dem Ende des 18. Jahrhunderts gab es Pockenschutzimpfungen mit Lebendimpfstoffen, die sich im Lauf des 19. Jahrhunderts durchsetzten und die Pocken zurückdrängten. Die Zahl der Neuinfektionen sank. 1967 begann die Weltgesundheitsorganisation WHO einen weltweiten Feldzug zur Ausrottung der Pocken, und 1980 wurde festgestellt, dass die Pocken ausgerottet sind. Daraufhin wurden die allgemeinen Pockenimpfungen wieder abgeschafft. Es gibt allerdings in vielen Ländern der Welt (auch in Deutschland) immer noch einen Vorrat an Impfstoffen zur Vorbeugung möglicher Pockenausbrüche und zur Frühbehandlung eventuell gefährdeter oder infizierter Personengruppen.
Krankheiten & Beschwerden
Seit dem Wegfall der Pockenschutzimpfungen hat sich vor allem in Afrika die Zahl der Menschen erhöht, die zum Beispiel an den Affenpocken (Orthopoxvirus monkeypox) oder Kuhpocken (Orthopoxvirus cowpox) erkranken. Bisher traten diese Pockenarten bei geimpften Personen deutlich seltener auf, da ein sogenannter "Überkreuz-Infektionsschutz" gegeben ist. Außerdem befürchteten einige Forscher, dass die Tier-Pockenarten im Laufe der Zeit auch mutieren könnten und dadurch eine Übertragung von Mensch zu Mensch wahrscheinlicher würde. Im Jahr 2022 breitete sich das Affenpockenvirus dann weltweit aus und wurde dabei überwiegend von Mensch zu Mensch übertragen; seither empfiehlt die Weltgesundheitsorganisation für die Erkrankung die Bezeichnung Mpox.
Das humane Pockenvirus ist theoretisch übertragbar durch Tröpfcheninfektion beim Husten und Niesen, aber auch durch Einatmen von Staub aus infiziertem Bettzeug, Bekleidung, Geschirr oder anderen Gegenständen, mit denen der Erkrankte Kontakt hatte. Auch Laborunfälle sind möglich.
Die Affenpocken können auf den Menschen übertragen werden, wenn infizierte Nagetiere, Ratten oder Affen Menschen beißen, kratzen oder die Menschen das Fleisch infizierter Tiere verzehren. Kuh- und Kamelpocken werden zum Teil beim Melken übertragen.
Die Inkubationszeit der Pockenviren beträgt durchschnittlich 2 Wochen. Beim Ausbruch der Krankheit kommt es zu einem schweren Krankheitsgefühl. Die Betroffenen haben hohes Fieber, Schüttelfrost, Kopf- und Gliederschmerzen, Halsentzündungen und geschwollene Lymphknoten. Das Fieber verläuft allgemein in zwei Schüben, nach dem zweiten Fieberschub kommt es zu den für Pocken typischen Hautveränderungen. Die Pusteln und Hautblasen breiten sich vor allem im Gesicht, am Hals, auf der Brust, der Leistenregion und den Füßen aus.
Wenn die Pocken nach Wochen austrocknen und abfallen, hinterlassen sie häufig Hautdellen oder Pockennarben. Bei besonders schwerem Krankheitsverlauf kann es auch zu schlimmen Folgeschäden wie Lähmungen, Hirnschäden und Erblindung kommen. Aber auch leichtere Verläufe kommen häufig vor. Die Ansteckungsgefahr bei Pocken ist sehr hoch. Die Behandlungsmöglichkeiten beschränkten sich lange auf strenge Bettruhe, fiebersenkende Mittel und Schmerzmittel sowie die Behandlung von Sekundär-Erkrankungen. In den USA ist seit 2018, in der Europäischen Union seit 2022 mit Tecovirimat zudem ein antiviraler Wirkstoff gegen Pockenviren zugelassen.
Früher starb ein großer Teil der an Pocken erkrankten Menschen. Im 20. Jahrhundert lag die Mortalitätsrate bei etwa 30 Prozent. Besonders Patienten mit geschwächtem Immunsystem, ältere Menschen und Kinder trifft die Krankheit sehr stark. Bei den mit Tierpocken infizierten Menschen ist die Sterblichkeitsrate deutlich geringer und liegt etwa bei einem Prozent. Wer Pocken übersteht, ist anschließend resistent und somit ein Leben lang vor der Krankheit geschützt.
Aufbau und Vermehrung der Pockenviren
Orthopoxviren gehören zu den größten Viren überhaupt. Ihre Partikel sind ziegel- oder backsteinförmig und erreichen eine Länge von rund 300 Nanometern – groß genug, um im Lichtmikroskop gerade noch als winzige Pünktchen erkennbar zu sein. Genau darauf beruht der historische Nachweis durch Enrique Paschen: Die von ihm beschriebenen Elementarkörperchen sind nichts anderes als die Viruspartikel selbst. Bei den allermeisten anderen Viren gelang ein solcher Nachweis erst mit dem Elektronenmikroskop.
Der Aufbau ist ungewöhnlich verwickelt. Statt eines regelmäßig geformten Kapsids, wie es die meisten Viren besitzen, umgibt eine mehrschichtige Hülle aus Membranen und Eiweißen einen hantelförmigen Kern, in dem das Erbgut liegt. In den Einbuchtungen neben diesem Kern sitzen zwei als Seitenkörper bezeichnete Strukturen, deren Aufgabe bis heute nicht vollständig geklärt ist. Das Erbgut besteht aus einem sehr großen, doppelsträngigen DNA-Molekül, das für etwa zweihundert Proteine kodiert. Ein erheblicher Teil dieser Eiweiße dient nicht der Vermehrung, sondern der Abwehr des Immunsystems: Pockenviren stellen Moleküle her, die Botenstoffe des Immunsystems abfangen oder die Entzündungsreaktion des Wirtes dämpfen. Diese Ausstattung ist einer der Gründe für die Schwere der Erkrankung.
Ungewöhnlich ist auch der Ort der Vermehrung. Nahezu alle DNA-Viren vermehren sich im Zellkern, weil sie auf die dort vorhandenen Enzyme der Wirtszelle angewiesen sind. Pockenviren bringen die nötigen Enzyme selbst mit und vermehren sich vollständig im Zellplasma. Dort entstehen dicht gepackte Bereiche, die als Virusfabriken bezeichnet werden und im Mikroskop als Einschlusskörperchen sichtbar sind; sie tragen nach ihrem Erstbeschreiber Giuseppe Guarnieri den Namen Guarnieri-Körperchen. Für die Diagnostik war ihr Nachweis lange ein wichtiges Hilfsmittel.
Variolation und die Entdeckung der Impfung
Lange bevor es Impfstoffe gab, war bekannt, dass ein überstandener Pockenbefall lebenslang schützt. Daraus entstand die Variolation: Man übertrug Material aus den Pusteln eines Erkrankten auf gesunde Menschen, meist durch einen Einstich in die Haut. Die so ausgelöste Erkrankung verlief in vielen Fällen milder als eine natürliche Ansteckung. Das Verfahren war in China, Indien und im Osmanischen Reich seit Jahrhunderten in Gebrauch. In England wurde es im frühen 18. Jahrhundert durch Lady Mary Wortley Montagu bekannt, die es während der Zeit ihres Mannes als Botschafter in Konstantinopel kennengelernt und an ihren eigenen Kindern hatte anwenden lassen. Ungefährlich war die Variolation nicht: Ein Teil der Behandelten erkrankte schwer, und die so Behandelten konnten die Pocken weitergeben.
Den entscheidenden Schritt tat der englische Landarzt Edward Jenner. Er ging der Beobachtung nach, dass Melkerinnen, die sich an den Eutern von Kühen mit Kuhpocken angesteckt hatten, von den Menschenpocken verschont blieben. 1796 übertrug er Material aus einer Kuhpockenpustel der Magd Sarah Nelmes auf den achtjährigen James Phipps und stellte anschließend fest, dass der Junge auf eine Variolation nicht mehr ansprach. 1798 veröffentlichte er seine Beobachtungen. Damit war der Grundgedanke der Impfung gefunden: ein naher, für den Menschen harmloser Verwandter des Erregers als Schutz vor dem gefährlichen. Vom lateinischen Wort vacca für Kuh leiten sich die Begriffe Vakzine und Vakzination ab, die heute für Impfstoffe aller Art gebraucht werden. Im Lauf des 19. Jahrhunderts setzte sich das Verfahren in Europa durch; im Deutschen Reich bestand seit dem Reichsimpfgesetz von 1874 eine allgemeine Impfpflicht gegen Pocken.
Das Ausrottungsprogramm der WHO
Dass ausgerechnet die Pocken als erste und bislang einzige Infektionskrankheit des Menschen ausgerottet werden konnten, hat Gründe, die in der Biologie des Erregers liegen. Das humane Pockenvirus befällt ausschließlich den Menschen; es gibt kein Tier, in dem es sich unbemerkt halten und aus dem es zurückkehren könnte. Es gibt auch keine gesunden Dauerausscheider: Wer ansteckend ist, ist auch krank, und die Erkrankung ist an ihrem Ausschlag zuverlässig zu erkennen. Der Impfschutz hält lange an, und der Impfstoff war einfach genug, um auch unter schwierigen Bedingungen verabreicht zu werden.
Den Anstoß zu einem weltweiten Vorgehen gab 1958 der sowjetische Delegierte Viktor Schdanow in der Weltgesundheitsversammlung. Ab 1967 betrieb die Weltgesundheitsorganisation die Ausrottung mit deutlich verstärkten Mitteln. Anfangs setzte man auf möglichst flächendeckende Impfungen. Es zeigte sich jedoch, dass in bevölkerungsreichen Ländern niemals alle Menschen erreicht werden konnten. Den Ausschlag gab deshalb ein anderes Vorgehen, für das sich der Name Ringimpfung eingebürgert hat.
Bei der Ringimpfung wird nicht die gesamte Bevölkerung geimpft, sondern jeder gemeldete Fall zum Ausgangspunkt genommen: Das Umfeld des Erkrankten wird abgesucht, und alle Kontaktpersonen sowie deren Kontaktpersonen werden geimpft. Um den Kranken legt sich so ein Ring von Geschützten, in dem das Virus nicht weiterkommt. Das Verfahren nutzt aus, dass die Inkubationszeit der Pocken länger dauert als der Aufbau des Impfschutzes – eine Impfung kurz nach dem Kontakt kann den Ausbruch also noch verhindern oder abschwächen. Erprobt wurde das Vorgehen unter anderem von dem amerikanischen Arzt William Foege während eines Ausbruchs in Nigeria, dem für eine flächendeckende Kampagne der Impfstoff fehlte. Voraussetzung war ein dichtes Meldenetz; Belohnungen für die Meldung von Erkrankungsfällen gehörten deshalb zum Programm.
Die letzten Erkrankten sind namentlich bekannt. In Bangladesch erkrankte 1975 das Kleinkind Rahima Banu als letzter Mensch auf natürlichem Weg an den Echten Pocken. 1977 folgte in Somalia der Krankenhausmitarbeiter Ali Maow Maalin mit der milderen Form. Der Fall in Birmingham 1978 war kein natürlicher mehr: Die medizinische Fotografin Janet Parker steckte sich in einem Universitätsgebäude an, in dem ein Stockwerk unter ihrem Arbeitsplatz mit Pockenviren gearbeitet wurde; sie starb an der Erkrankung. Der Vorfall gilt bis heute als Mahnung, wie gefährlich der Umgang mit dem Erreger im Labor ist. 1980 stellte die Weltgesundheitsversammlung fest, dass die Pocken ausgerottet sind.
Die verbliebenen Laborbestände
Ausgerottet ist die Krankheit, nicht das Virus. Nach dem Ende des Programms wurden die weltweit verstreuten Laborproben in zwei von der Weltgesundheitsorganisation benannten Einrichtungen zusammengeführt: bei der amerikanischen Gesundheitsbehörde CDC in Atlanta und im russischen Forschungszentrum Vektor bei Nowosibirsk. Über die Vernichtung dieser letzten Bestände wird seit Jahrzehnten gestritten. Termine dafür wurden mehrfach festgesetzt und ebenso oft wieder verschoben. Die Befürworter der Vernichtung verweisen auf die Gefahr eines Laborunfalls und auf den möglichen Missbrauch als biologische Waffe. Ihre Gegner halten die Bestände für nötig, um Impfstoffe und Medikamente weiterentwickeln und prüfen zu können.
Ein Teil des Streits hat sich durch die Technik erledigt und zugleich verschärft: Das Erbgut des Pockenvirus ist vollständig entschlüsselt und veröffentlicht. Wer über das Virus verfügt, ist damit nicht mehr allein eine Frage von Kühlschränken. Dass es außerhalb der beiden benannten Einrichtungen noch vergessene Proben geben kann, hat sich zudem mehrfach gezeigt: 2014 fanden sich in einem Lagerraum einer amerikanischen Forschungseinrichtung Ampullen mit Pockenvirusmaterial, die dort jahrzehntelang unbemerkt gestanden hatten. Die in vielen Ländern bereitgehaltenen Impfstoffvorräte sind die Antwort auf beide Sorgen zugleich.
Pockenviren als Gattung
Das humane Pockenvirus ist nur eine Art innerhalb der Gattung Orthopoxvirus, die ihrerseits zur Familie der Pockenviren gehört. Zu dieser Familie zählen auch Erreger, die mit den Orthopoxviren nur entfernt verwandt sind – beim Menschen etwa der Erreger der Dellwarzen.
Innerhalb der Gattung Orthopoxvirus stehen sich die Arten so nahe, dass eine Infektion mit der einen auch gegen die anderen schützt. Auf dieser Kreuzimmunität beruhte die Pockenimpfung von Anfang an, denn geimpft wurde nie mit dem Pockenvirus selbst. Jenner verwendete Kuhpockenmaterial; später trat an dessen Stelle das Vacciniavirus, ein eigenständiger Vertreter der Gattung, dessen Herkunft bis heute nicht sicher geklärt ist. Es ist weder mit dem Kuhpocken- noch mit dem Menschenpockenvirus identisch; als sein nächster bekannter Verwandter gilt das Pferdepockenvirus. Aus dem Vacciniavirus sind auch die heutigen Impfstoffe hervorgegangen, unter ihnen abgeschwächte Stämme, die sich im Menschen nicht mehr vermehren und deshalb auch bei geschwächter Abwehr angewendet werden können.
Die übrigen Arten der Gattung haben, anders als das humane Pockenvirus, tierische Reservoirwirte und erreichen den Menschen nur von dort. Die Namen führen dabei in die Irre. Hinter den Kuhpocken steht nicht das Rind: Als eigentliche Reservoirwirte gelten Nagetiere, von denen aus sich Katzen, Rinder und Menschen anstecken; beim Menschen ist die Katze heute der häufigste Überträger. Ähnliches gilt für die Affenpocken, deren Name daraus entstand, dass das Virus zuerst bei Laboraffen auffiel; auch hier werden Nagetiere als eigentliches Reservoir vermutet. Gerade weil diese Arten in Tieren überdauern, lässt sich bei ihnen nicht wiederholen, was bei den Menschenpocken gelang: Ein Erreger mit tierischem Reservoir ist durch Impfung des Menschen nicht auszurotten.
Quellen
- Modrow, S., Falke, D., Truyen, U., Schätzl, H.: Molekulare Virologie.
ISBN: 9783662617809
- Doerr, H. W., Gerlich, W. H. (Hrsg.): Medizinische Virologie.
ISBN: 9783131139627
- Suerbaum, S., Burchard, G.-D., Kaufmann, S. H. E., Schulz, T. F. (Hrsg.): Medizinische Mikrobiologie und Infektiologie.
ISBN: 9783662613849
- Darai, G., Handermann, M., Sonntag, H.-G., Zöller, L. (Hrsg.): Lexikon der Infektionskrankheiten des Menschen.
ISBN: 9783642171574
- Plewig, G., Ruzicka, T., Kaufmann, R., Hertl, M. (Hrsg.): Braun-Falco's Dermatologie, Venerologie und Allergologie.
ISBN: 9783662495445