Poliovirus

Medizinische Expertise: Dr. med. Nonnenmacher
Qualitätssicherung: Dipl.-Biol. Elke Löbel, Dr. rer nat. Frank Meyer

Letzte Aktualisierung am: 14. November 2021

Dieser Artikel wurde unter Maßgabe medizinischer Fachliteratur und wissenschaftlicher Quellen geprüft.

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Das Poliovirus ist ein RNA-Virus, der zur Familie der Picornaviridae und zur Gruppe der Enteroviren gehört. Das Virus ist Auslöser der Poliomyelitis (Kinderlähmung).

Was ist das Poliovirus

Die Inkubationszeit liegt zwischen 3 und 35 Tagen. Mehr als 90 Prozent aller Infizierten zeigen keine Symptome.
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Die Erkrankung Poliomyelitis ist auch als Polio oder als Kinderlähmung bekannt. Verursacher der Erkrankung ist das Poliovirus. Polioviren gehören zur Ordnung Piconavirales. Es gibt drei verschiedene Serotypen der Spezies Poliovirus. Der Serotyp 1 tritt am häufigsten auf und verursacht oft schwere Erkrankungen. Der Serotyp 2 ruft eher leichte Verläufe hervor. Der Typ 3 ist eher selten, verursacht jedoch einen äußerst ernsten Krankheitsverlauf.

Die Erkrankung Polio ist schon lange bekannt, doch erst zu Beginn des 20. Jahrhunderts wurde anerkannt, dass Polio eine Infektionskrankheit ist, die durch Kontakt verbreitet wird. 1908 konnten Karl Landsteiner und Erwin Popper beweisen, dass das Poliovirus Auslöser der gefürchteten Kinderlähmung ist.

Das Poliovirus ist sehr einfach aufgebaut. Es hat einen Durchmesser von 28 bis 30 Nanometer und ist unbehüllt. Jedes der runden Viruspartikel enthält eine Kopie einer einzelsträngigen RNA. Diese ist von einem ikosaedrischen Kapsid umhüllt, welches sich aus Kopien der vier Kapsidproteine zusammensetzt. In einem Bereich enthält die Virus RNA eine sogenannte interne ribosomale Eintrittsstelle (IRES). Über diese Eintrittsstelle erfolgt die Translation der Virus-RNA in die Wirtszelle. Um in die Wirtszelle zu gelangen, benötigt das Virus das CD155-Protein als Rezeptor. In der Zellflüssigkeit der Wirtszelle kann sich das Poliovirus dann vermehren.

Vorkommen, Verbreitung & Eigenschaften

Heute leben mehr als 80 % der Menschen weltweit in einem poliofreien Gebiet. Amerika, die westpazifische Region, Europa und Südostasien sind laut der Weltgesundheitsorganisation (WHO) poliofrei. Der letzte Erkrankungsfall in Deutschland wurde 1990 registriert. Endemische Polioerkrankungen sind heute nur noch in Pakistan und in Afghanistan anzutreffen. Auch einzelne Fälle in Russland, Turkmenistan und Kasachstan sind bekannt.

Das einzige bekannte Erregerreservoir für Polioviren ist der Mensch. Das Virus kann sich auch ausschließlich in den Zellen des Menschen und in den Zellen einiger anderer Primaten vermehren. Die Übertragung erfolgt hauptsächlich auf fäkal-oralem Weg durch Schmierinfektionen.

Die Polioviren befallen bevorzugt die Darmzellen. Schon kurz nach der Infektion produzieren die Darmepithelien der Erkrankten viele Viruszellen. Innerhalb kurzer Zeit scheiden die Erkrankten pro Gramm Stuhl 10⁶–10⁹ infektiöse Viren aus. Auch in den Epithelzellen der Rachenhaut vermehrt sich das Virus. Dadurch kann das Virus direkt nach der Infektion auch aerogen über Tröpfcheninfektion übertragen werden. Je schlechter die hygienischen Verhältnisse sind, desto besser können sich Polio-Infektionen ausbreiten.

Im Körper befällt das Virus die Lymphknoten und gelangt dann über den Blut- und über den Lymphweg zu den Nervenzellen des Vorderhorns im Rückenmark. Diese ß-Motoneurone steuern die quergestreifte Muskulatur. Als Reaktion auf die Infektion der Nervenzellen wandern Abwehrzellen, die Leukozyten, in das Rückenmark ein. Dadurch entsteht eine Entzündung, bei der die Nervenzellen des Rückenmarks schwer geschädigt oder sogar zerstört werden.

Neben dem Rückenmark ist von den Entzündungen häufig auch das Gehirn betroffen. Vor allem im verlängerten Mark, in der Brücke und im Kleinhirn finden sich entzündliche Infiltrate und Nervenzelluntergänge.

Krankheiten & Beschwerden

Bei der abortiven Poliomyelitis entwickelt sich nach ein bis zwei Wochen eine dreitägige Infektion, die mit Fieber, Abgeschlagenheit, Erbrechen und Durchfall einhergeht. Diese abgeschwächt verlaufende Form der Poliomyelitis heilt in den meisten Fällen ohne Folgen und Komplikationen aus. Die Nervenzellen des Zentralnervensystems sind nicht befallen.

Bei 5 bis 10 Prozent aller symptomatischen Patienten ist das Zentralnervensystem beteiligt. Das Prodromalstadium ähnelt der abortiven Poliomyelitis. Die Betroffenen haben Fieber, fühlen sich müde und leiden unter Durchfall oder Erbrechen. Es folgt eine einwöchige fieberfreie Periode ohne Symptome. Dann entwickeln die Patienten meist eine nichteitrige Entzündung der Hirnhaut (aseptische Meningitis). Die charakteristischen Lähmungen der Poliomyelitis fehlen allerdings. Es handelt sich um eine nichtparalytische Poliomyelitis. Die Hirnhautentzündung geht mit Fieber, Kopfschmerzen und Nackensteifigkeit einher. Im Nervenwasser der Betroffenen können bei der Untersuchung der Rückenmarksflüssigkeit eine erhöhte Zellzahl und eine erhöhte Eiweißkonzentration festgestellt werden.

Nur ein Prozent der Infizierten bildet eine paralytische Poliomyelitis aus. Die paralytische Poliomyelitis ist die schwerste Verlaufsform und die "klassische Kinderlähmung" im eigentlichen Sinne. Nach einer fieber- und beschwerdefreien Phase von zwei bis zehn Tagen nach der Hirnhautentzündung kommt es zu der charakteristischen Morgenlähmung. Am Vorabend war das Kind noch gesund, am nächsten Morgen treten schlaffe Lähmungen auf. Die Lähmungen sind symmetrisch verteilt und betreffen bevorzugt die Oberschenkelmuskulatur. Die betroffenen Regionen schmerzen oft sehr stark.

Bei der bulbären Form der paralytischen Poliomyelitis sind die Ursprungsgebiete der Hirnnerven vom Virus befallen. Die Patienten leiden unter hohem Fieber und Atembeschwerden. Auch die Kreislaufregulation ist gestört. Normalerweise bilden sich die Symptome der Poliomyelitis innerhalb eines Jahres vollständig zurück. In einigen Fällen bleiben Lähmungen, Durchblutungsstörungen oder Gelenkschäden zurück. Nach Jahren oder Jahrzehnten kann das Post-Polio-Syndrom als Spätfolge auftreten. Es äußert sich in Form von extremer Müdigkeit, Muskelschwund und Muskelschmerzen.

Quellen

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