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Als Entdecker des Polio-Virus gelten Karl Landsteiner und Erwin Popper (1908). Charles Armstrong gelang es in den 1930er-Jahren das Virus auf Baumwollratten zu übertragen, was auch weniger vermögenden Laboratorien die Forschung am Polio-Virus ermöglichte. 1949 konnten John Franklin Enders, Frederick Chapman Robbins und Thomas Huckle Weller das Virus in Zellkulturen vermehren und erhielten dafür 1954 den Nobelpreis. Mit dieser neuen Möglichkeit wurden die Forschung am Polio-Virus und die Suche nach einem sicheren, wirksamen Impfstoff massiv erleichtert. Das virale Genom wurde erstmals 1981 kloniert und sequenziert. Dies ermöglicht heute unter anderem, dass Poliomyelitisfälle miteinander in Verbindung gebracht werden können bzw. der Weg eines bestimmten Virus nachvollzogen werden kann.
Das annähernd runde Viruspartikel hat einen Durchmesser von 28 bis 30 Nanometer (ein Nanometer = ein Millionstel Millimeter). Aufgrund seiner Struktur ist das Polio-Virus sehr umweltstabil und gegen etliche Desinfektionsmittel (z.B. 70% Ethanol, Isopropanol, quartäre Ammoniumbasen), eine Vielzahl von Wasch- und Reinigungsmitteln sowie diverse Säuren (auch Magensäure) resistent.
Das Polio-Virus ist hoch ansteckend und wird vor allem durch Schmierinfektion (fäkal-oral) übertragen. Nachdem das Virus über den Mund aufgenommen wurde und sich im lymphatischen Gewebe des Nasenrachenraumes und des Verdauungstraktes vermehrt hat, wird es über die Blutbahn verteilt (Virämie). Die Polio-Viren breiten sich schnell im Körper aus und greifen im Rückenmark und Gehirn jene Zellen an, welche für die Steuerung von Bewegungen zuständig sind. Die entsprechenden Muskelfasern, welche von diesen Zellen versorgt werden sollten, verlieren den Kontakt und werden nicht mehr innerviert. Dies führt dazu, dass der entsprechende Muskel nicht mehr angesteuert beziehungsweise bewegt werden kann – eine schlaffe Lähmung entsteht.
Es gibt drei verschiedene Polio-Virustypen, welche jeweils unterschiedliche Krankheitsverläufe bewirken können
Serotyp 1: «Mahoney» oder «Brunhilde»
Dieser Typ kommt am häufigsten vor und kann schwere Krankheitsverläufe verursachen.
Serotyp 2: «Lansing»
Dieser Typ verursacht eher leichte Verläufe und konnte seit 1999 (in Uttar Pradesh, Indien) nicht mehr nachgewiesen werden. Es ist daher davon auszugehen, dass er bereits ausgerottet werden konnte.
Serotyp 3: «Leon»
Dieser Typ kommt eher selten vor, verursacht aber in der Regel einen ernsten Verlauf. Die letzte Infektion mit diesem Virustyp konnte im November 2012 nachgewiesen werden. Möglicherweise ist daher auch dieser bereits ausgerottet.
Die Infektion mit einem Virustyp führt zur Immunität gegenüber diesem spezifischen Virustyp, nicht jedoch gegenüber den beiden anderen Virustypen. Es ist daher möglich, bis zu dreimal an Poliomyelitis zu erkranken, falls man sich nicht durch eine Impfung schützt.