Das Influenzavirus A (IFAV) ist umhüllt; in der Hülle befinden sich die Proteine Haemagglutinin, Neuraminidase und Membranprotein M2 [1]. Mit den Proteinen Haemagglutinin (HA) und Neuraminidase (NA) kann sich das Virus an viele Zellen anheften. Zu Beginn der Übertragung sind besonders die Zellen des Respirationstraktes exponiert. Durch ein in acht Teile segmentiertes Genom, von dem jedes Segment individuell ausgetauscht werden kann (sog. Reassortment), ist das Influenzavirus eines der genetisch variabelsten Viren. Bedingt durch diese Variabilität kann das Virus seit Jahrtausenden schnell und effizient verschiedene Wirte infizieren. Hauptwirte sind wegen der großen weltweiten Populationen Wasservögel, Schweine und Menschen. Zwei wesentliche pathogenetische Änderungen des Zellstoffwechsels nach der Infektion sind die Immunsuppression und das Umstellen des Stoffwechsels der Zelle auf Virusproduktion. Deren Ausmaß hängt von der Abwehrbereitschaft, der Virusdosis (viral load) und der Virulenz des IFAV ab.
Bei dem schnell mutierenden Virus sind nicht alle Aminosäure-Mutationen bedeutend und untersucht. In dieser Zusammenstellung werden die beim menschlichen IFAV wichtigen Mutationen in einigen Proteinen und besonders dem regulatorisch wirkenden NS1-Protein (Nicht-Struktur-Protein 1) beschrieben [2].
Hämagglutinin (HA)
Die Positionen D190 und D225 des Hämagglutinins werden glykosyliert; das angeheftete Glykan bestimmt beim H1-Virus, dass eine α-2-6-Rezeptorbindung stattfindet. Position 190E und 225G ändern die Bindung an die α-2-3-Verknüpfung. Sind Q226L- und G228S-Mutationen vorhanden, wird die Bindung von α-2-3 zu α-2-6 geändert; Q226L verstärkt die Rezeptorbindung an menschliche Zellen [1, 3, 4]. Das H1N1-pand-2009-Virus (fälschlich als Schweinegrippevirus bezeichnet) hatte zwei nur bei diesem Virus identifizierte Mutationen im Kopf des HA-Moleküls S220T und D239E/G, die die geänderte Pathogenität erklären können; mit der Mutation des D ist eine Glykosylierungsstelle nicht mehr verfügbar [5].
Auf den Zellen des menschlichen oberen Respirationstrakts befinden sich Rezeptoren für α-2-6, auf denen des unteren Respirationstrakts sind Rezeptoren für die α-2-6- und α-2-3-Bindung exprimiert [3]. Beim Schwein werden Rezeptoren für beide α-2-6- und α-2-3-Glykoproteine im Respirationstrakt präsentiert, beim Vogel nur α-2-3 [6].
Neuraminidase (NA)
Bei Versuchen zur Inhibition des Viruseintritts durch Peramivir, einem der Neuraminidase(NA)-Inhibitoren, wurde entdeckt, dass die Aminosäuren R118, E119, D151, R152, W178, I222, E227, E276, R292 und R371 für die Bindung des Virus an die Zelle und den schnellen Zelleintritt wesentlich sind [7]. Wenn sie mutieren, z. B. D151G/A, wird die Bindungskinetik abgeschwächt.
RNA-abhängige RNA-Polymerase
Polymerase Untereinheit A (PA): Das Frameshift-Produkt, möglich durch Mutation von Aminosäuren, PA-X von PA führt zur Suppression des angeborenen Immunsystems [1].
Polymerase Untereinheit B2 (PB2): T271A verstärkt die enzymatische Aktivität und ebenfalls das Vorhandensein von 85I, 186S und 336M der aviären Polymerase in menschlichen Zellen. T552S und E627K sind Zeichen der Humanadaptation, die durch K562R und D701N verstärkt wird [1].
Nukleoprotein (NP)
Das Nukleoprotein lagert sich an die virale RNA an und bildet mit PA, PB1 und PB2 den Polymerase-Komplex. Die Mutation Q357K beschleunigt die virale Replikation und ist Zeichen der Säuger- bzw. Humanadaptation [1, 8].
Wesentliche Mutationen, die die Vermehrung des IFAV in menschlichen Zellen betreffen, sind in Tabelle 1 zusammengefasst, wobei die Mutationen, die bei H1N1- und H3N2-Viren vorkommen, nicht getrennt aufgelistet wurden.
