Können Viren das Verhalten von Tieren verändern?

Geschrieben und geprüft von der Biologin María Muñoz Navarro

Letzte Aktualisierung: 21. Dezember 2022

Wusstest du, dass Viren das Verhalten von Tieren beeinflussen können? Das ist richtig! Im Laufe der Evolution haben Viren verschiedene Anpassungsmechanismen entwickelt, um ihre Übertragung auf den Wirt zu gewährleisten. Einer davon ist der, dass sie das Verhalten von Lebewesen verändern.

Viele Gliederfüßer fungieren als Übertragungsvektoren: Zecken, Flöhe, Moskitos usw. Die Übertragung findet statt, wenn sich der Überträger von Blut (beispielsweise Blutsauger) oder anderen Substanzen wie Saft (im Falle von Pflanzen) ernährt, der mit einem Krankheitserreger wie Bakterien, Parasiten oder Viren infiziert ist.

Anschließend beißen diese Überträger dann Tiere oder Menschen, die als endgültiger Wirt fungieren.

Aber die Viren infizieren ihren Wirt nicht nur einfach. Darüber hinaus verursachen viele Viren Infektionen im Zentralnervensystem (ZNS) der Tiere, die zu Verhaltensstörungen beim Wirt führen.

Im Anschluss findest du einige Beispiele für Strategien, die Viren anwenden, um ihre spätere Übertragung zu begünstigen.

Viren, die das Verhalten von Arthropoden-Überträgern verändern

1. Tomatenbronzefleckenvirus. Dieses Virus gehört zur Familie der Bunyaviridae, die Nutzpflanzen befällt und das Fressverhalten seines Vektors, der Thripse (Insekten der Ordnung Thysanoptera), verändert.

Einerseits fressen infizierte Männchen häufiger als nicht infizierte. Auf der anderen Seite stimuliert das Virus den Speichelfluss. Dieser kann bis zu dreimal so stark werden. All dies erhöht die Wahrscheinlichkeit einer Inokulation des Virus in die Tomate.

Andere Viren dieser Virusfamilie wie das La-Crosse-Virus (welches die La-Crosse-Enzephalitis verursacht) und das Rift-Valley-Fieber-Virus bewirken, dass die Frequenz der Stiche von Überträgern zunimmt.

2. Dengue-Virus. Aedes aegypti ist die Mücke, die als Überträger des Flavivirus sowohl bei Tieren als auch bei Menschen unter anderem Krankheiten wie Gelbfieber, Dengue und Zika-Fieber verursacht.

Die Weibchen nutzen ihre olfaktorische Fähigkeit, um den besten Ort für die Eiablage zu finden. Das Virus befällt das zentrale Nervensystem, verändert den Geruchsprozess und erweitert die räumliche Ausdehnung für die Eiablage und die Besiedlung neuer Nischen.

Infolgedessen gelingt es dem Virus, sich auf andere Gebiete auszubreiten.

Wie du siehst, fungiert die Fähigkeit dieser Viren, das Verhalten des Überträgers zu ändern, als ein Mechanismus der Evolution und Anpassung. Denn er dient dazu, ihre Ausbreitung zu gewährleisten und zu verbessern.

Viren, die das Verhalten durch das ZNS verändern

Störungen im Verhalten kranker Tiere hängen mit Veränderungen des Gewichts, der Temperatur, der Geschmacksvorlieben, der Nahrungs- und Wasseraufnahme und des Schlafmusters zusammen.

Es hat sich gezeigt, dass Viren eine direkte Rolle bei diesen Verhaltensstörungen spielen. Zum Beispiel:

• Bei neugeborenen Mäusen verursacht das Borna-Virus eine abnormale Vorliebe für den Geschmack von Salz.
• Das Staupevirus führt bei Hunden zu Gewichtsverlust, während 5 bis 10 % der infizierten Ratten ihr Gewicht um 300 % erhöhten.
• Darüber hinaus hat man bei Mäusen und Katzen aufgrund einer Infektion mit dem Influenzavirus Veränderungen im Schlafmuster festgestellt.

Die kognitiven Fähigkeiten sind mit dem Nervensystem verbunden und umfassen Lernprozesse, Gedächtnis, Bewegungs- und Motivationsvermögen.

Eine Virusinfektion kann die geistigen Fähigkeiten direkt oder indirekt beeinflussen

Direkte Auswirkungen: Umfassen Läsionen in neuronalen Zellen aufgrund der Vermehrung des Virus oder weil seine Komponenten eine Zellauflösung verursachen: Tollwutvirus, Herpes-Simplex-Virus.

Indirekte Auswirkungen: Das Virus verursacht Schäden an verschiedenen Zellen durch neuroenvironmentale Veränderungen oder als Folge von Immunreaktionen des Wirts auf die Infektion. Es wird vermutet, dass Multiple Sklerose, eine Autoimmunerkrankung, durch eine andauernde Virusinfektion ausgelöst wird.

Indirekte Auswirkungen können mit der Entwicklung oder Verschlimmerung von neurodegenerativen Erkrankungen wie Alzheimer und Parkinson zusammenhängen.

Viren im Zusammenhang mit neurologischen Störungen

Influenza A. Mäuse, die mit diesem Virus (Grippevirus) infiziert sind, zeigen Veränderungen in ihrem Verhalten in Bezug auf Angst und Wahrnehmung. Dies ist auf Änderungen in der Expression von Genen zurückzuführen, die synaptische Funktionen in der Amygdala, im Hypothalamus und im Kleinhirn regulieren.

Tollwut-Virus. Wie du bestimmt weißt, verursacht dieses Virus drastische Veränderungen im Verhalten der infizierten Wirte. Eine in Scientific Reports veröffentlichte Studie ergab, dass eine Region im Glykoprotein dieses Virus die im ZNS vorhandenen Neurotransmitterrezeptoren hemmt.

Viren, die andere Organe befallen

Das Seoul-Virus (Hantavirus). Das Reservoir dieses Virus sind Nagetiere verschiedener Arten (bei denen es keine Erkrankung verursacht). Durch Speichel und Kot können sie es auf Menschen übertragen und das Hantavirus-Lungensyndrom verursachen.

In Norwegen gibt es eine Studie mit Nagetieren, bei der sich infizierte Männchen wesentlich aggressiver verhielten als nicht infizierte.

Das Auftreten dieses Virus in den Lungen, Nieren und Hoden könnte der Grund für diese Verhaltensänderung sein. Darüber hinaus führt das aggressive Verhalten zu mehr Bissen, was die Verbreitung des Virus durch die Verletzungen begünstigen kann.

Viren können das Verhalten verändern

Wie du siehst, kann eine Virusinfektion des ZNS sowohl neurologische Störungen als auch Verhaltensänderungen verursachen. Infolgedessen kann man sagen, dass Viren in gewisser Weise das Verhalten verändern können.

Daher wird uns ein vertieftes Wissen über die Auswirkungen einer chronischen oder andauernden Virusinfektion im ZNS helfen, besser zu verstehen, wie die molekularen Mechanismen im Zusammenhang mit Verhaltensstörungen funktionieren, auch bei Tieren.