Ebolaviren wie das zurzeit im Kongo grassierende Bundibugyo-Ebolavirus lösen schwere, oft tödlich endende Infektionen aus. Betroffene leiden an hohem Fieber, Schmerzen, Durchfällen und Krämpfen. Im Spätstadium kommen oft innere und äußere Blutungen dazu, Mediziner sprechen dann von einem hämorrhagischen Fieber. In 30 bis 50 Prozent der Fälle endet das Ebolafieber tödlich. Übertragen werden die zu den RNA-Viren gehörenden Ebolaviren durch Körperflüssigkeiten oder damit kontaminierte Gegenstände.
Spätfolgen und erneute Ausbrüche
Doch selbst wenn ein Patient das Ebolafieber überlebt, ist er das Virus nicht los: Häufig werden Ebolaviren noch Monate nach der akuten Infektion in verschiedenen Körperflüssigkeiten nachgewiesen. Zwar bleibt dies oft symptomfrei, in einigen Fällen entwickeln Ebola-Überlebende jedoch Augenentzündungen, Hirnhaut- und Gehirnentzündungen. Auch ein Neuaufflammen des Ebolafiebers und eine erneute Ansteckung anderer können vorkommen.
„Diese produktive Persistenz des Virus gilt als potenzieller Auslöser für wiederkehrende Ebola-Ausbrüche“, erklären Lina Widerspick vom Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin in Hamburg und ihre Kollegen. Trotz dieser potenziellen Gefahr und der klinischen Bedeutung war jedoch bisher unklar, wo und wie die Ebolaviren im menschlichen Nervensystem und Gehirn überdauern.
Aktive Virenausbreitung im Hirngewebe
Deshalb haben Widerspick und ihr Team das Geschehen mithilfe von menschlichen Hirnorganoiden nachvollzogen. Diese aus Stammzellen gezüchteten Zellkugeln enthalten bereits verschiedene Hirnzelltypen und Gewebeschichten, wie sie im ausgewachsenen Gehirn vorkommen. Für ihre Tests infizierten die Forschenden diese Organoide mit verschiedenen Varianten des Ebolavirus und analysierten, welche Zellen diese Viren befielen, ob sie sich in ihnen vermehrten und wie lange sie persistierten.
Die Tests enthüllten: Ebolaviren können sich im Hirngewebe nicht nur halten, sie sind dort auch aktiv. Die Viren breiteten sich in den Hirnorganoiden aus und infizierten sowohl Neuronen als auch Astrozyten und Mikrogliazellen – die Immunzellen des Gehirns. „Die produktive Persistenz der Ebolaviren war noch mindestens 120 Tage nach Exposition nachweisbar. Dies war mit dem Knospen von Viren aus Zellen sowie der direkten Übertragung von Zelle zu Zelle verknüpft“, berichten Widerspick und ihr Team. Ähnliches beobachteten sie bei eng mit dem Zaire-Ebolavirus verwandten Erregern wie dem Marburgvirus und dem Sudan-Ebolavirus.
Hirnorganoide 6, 41 und 120 Tage nach Infektion mit Ebolaviren (grün). In der Spätphase sammeln sich Mikrogliazellen (rosa) an. — © Widerspick et al./ Nature Microbiology, CC-by-nc-nd 4.0
Befallene Immunzellen und lokale Entzündungen
Die anhaltende Präsenz der Ebolaviren im Hirngewebe löste auch eine Immunreaktion aus: Mikroglia sammelten sich an den Befallsherden und wurden ihrerseits von den Viren infiziert. Als Folge setzte das Gewebe entzündungsfördernde Botenstoffe wie Zytokine frei. „Wir haben in den Spätstadien der Hirnorganoid-Kulturen verstärkte Immun- und Entzündungsreaktionen beobachtet“, sagt Seniorautor César Muñoz-Fontela vom Bernhard-Nocht-Institut. „Daraus schließen wir, dass die persistente Ebolavirus-Infektion in diesen Geweben zu einer lokalen Entzündung führen kann.“
Diese Beobachtungen könnten erklären, warum manche Ebola-Überlebenden auch Monate nach ihrer akuten Infektion und Ebola-Erkrankung Entzündungen der Augen, Hirnhäute und des Gehirns entwickeln. Offenbar schafft das Immunsystem es nicht, die viralen Erreger in den Geweben und Flüssigkeiten des Zentralnervensystems vollständig zu neutralisieren. Die Fähigkeit der Viren, sich im Gewebe des Zentralnervensystems auszubreiten und zu vermehren, erklärt zudem, warum Überlebende auch zu einer neuen Ansteckungsquelle werden können.
Mutationen und Kopierfehler als Überdauerungsstrategie
Und noch etwas deckten die Experimente auf: Offenbar nutzen Ebolaviren eine spezielle Strategie, um latent im Körper zu überdauern, ohne dass das Immunsystem eine großangelegte Abwehr einleitet. Denn die Forschenden fanden heraus, dass diese RNA-Viren im Laufe ihrer Vermehrung immer mehr Mutationen und defekte Virengenome produzieren. Dies liegt daran, dass die genetischen Kopiervorgänge bei diesen RNA-Viren relativ fehleranfällig sind. Je mehr Generationen das Ebolavirus in einem Wirt durchläuft, desto mehr Fehler häufen sich an.
Diese Mutationen und Fehlkopien erschweren es dem Immunsystem, die Viren zu erkennen, wie das Team erklärt. Sie hemmen aber auch die Virenvermehrung: „Viele dieser Mutationen stehen im Verdacht, die Virusreplikation bei Infektionen zu verringern oder zu verhindern“, erklärt Co-Autor Gustavo Palacios vom Mount Sinai Hospital in New York. Dadurch halten diese Fehler die Ebola-Infektion latent und auf einem niedrigem Niveau.
„Weitere Studien sind nun nötig, um auch die Langzeit-Interaktionen zwischen Virus und Wirt zu erforschen“, sagt Palacios. Das Forschungsteam möchte zudem seine Untersuchungen auf weitere Ebola-Varianten und Filoviren ausweiten, darunter auch das Bundibugyo-Ebolavirus. „Dadurch können wir unser Wissen über die Persistenz-Mechanismen der Filoviren vertiefen“, so der Virologe.
Quelle: Lina Widerspick (Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin, Hamburg) et al., Nature Microbiology, 2026; doi: 10.1038/s41564-026-02388-2
