Experimentelle Infektion und virale Pathogenese eines humanen Isolats des hochpathogenen aviären Influenza-Stamms H5N1 in Jersey-Kühen

Warum kranke Kühe für die Gesundheit aller wichtig sind

Die meisten Menschen denken beim Einschenken von Milch nie an die Gesundheit von Milchkühen. Doch neue Vogelgrippe-Stämme testen stillschweigend die Grenzen zwischen Arten, einschließlich Kühen und Menschen. Diese Studie untersucht, was passiert, wenn ein hochgefährlicher H5N1-Vogelgrippevirus Jersey-Milchkühe infiziert, eine bedeutende milchproduzierende Rasse. Indem Wissenschaftler verstehen, wie sich das Virus in Eutern und Milch verhält, hoffen sie, die Lebensmittelversorgung, die Landarbeitskräfte zu schützen und möglicherweise künftige Pandemien zu verhindern.

Ein neues Virus in einem alten Nutztier

Jahrzehntelang stellte H5N1 vor allem eine Bedrohung für Geflügel und Wildvögel dar und sprang nur gelegentlich mit tödlichen Folgen auf Menschen über. In jüngerer Zeit jedoch beginnt eine neuere Version des Virus, viele Säugetiere zu infizieren, darunter auch Milchkühe in den Vereinigten Staaten. Frühere Arbeiten zeigten, dass Holsteins nach Exposition Euterinfektionen und eine merkwürdige, kolostrumähnliche Milch entwickeln konnten. Unklar blieb, ob Jersey-Kühe, deren Bestände in den US-Herden zunehmen, gleichermaßen anfällig für dieses Virus sind.

Wie das Experiment durchgeführt wurde

Um dies zu klären, arbeiteten die Forscher mit vier erwachsenen Jersey-Kühen. Eine diente als gesunder Vergleich, während drei absichtlich mit einem humanen H5N1-Virus exponiert wurden, das aus dem Ausbruch auf texanischen Milchbetrieben isoliert worden war. Das Virus wurde sowohl in die Nasen der Kühe als auch direkt in jeweils zwei Euterquartiere eingebracht, um zu imitieren, wie eine Infektion die Milchdrüse erreichen könnte. In der folgenden Woche verfolgte das Team sorgfältig Körpertemperatur, Milchmenge und -erscheinung sowie Anzeichen von Euterentzündungen. Außerdem entnahmen sie häufig Tupferproben, Milch- und Gewebeproben, um zu messen, wie viel Virus vorhanden war und wo es sich vermehrte.

Was mit den Kühen und ihrer Milch geschah

Die infizierten Kühe zeigten alle eine leichte Erkrankung: Innerhalb eines Tages entwickelten sie hohes Fieber, hatten etwas Husten und verminderten Appetit, jedoch keine schweren Atemprobleme. Die auffälligste Veränderung betraf das Euter und die Milch. Innerhalb von zwei Tagen sank die Milchmenge von etwa 20 Pfund pro Tag auf rund 5 Pfund, und die Milch wurde dick und gelblich, eher einem frühen Kolostrum ähnlich als normaler Milch. Einfache Tests auf dem Betrieb zeigten Mastitis, eine Entzündung des Euters. Im Gegensatz dazu verlor die nicht infizierte Kontrollkuh kurzzeitig Milch aufgrund des Stresss beim Umsetzen, erholte sich aber schnell wieder, was unterstreicht, dass der anhaltende Rückgang bei den anderen Kühen auf die Infektion und nicht auf die Handhabung zurückzuführen war.

Wo sich das Virus im Inneren der Kuh festsetzte

Laboruntersuchungen zeigten, dass das Virus die Milchdrüse stark bevorzugte. Abstriche aus den infizierten Zitzen und Milchproben enthielten sehr hohe Mengen viraler genetischer Substanz über mindestens sieben Tage. Auch die Außenseiten infizierter Zitzen trugen Virus, was auf eine mögliche Übertragungsroute auf Landarbeiter oder Geräte beim Melken hindeutet. Im Vergleich dazu wiesen Nasentupfer und Gewebe der Atemwege nur geringe Virusmengen auf, was nahelegt, dass H5N1 in Jersey-Kühen in den Lungen nicht gut gedeiht. Unter dem Mikroskop zeigte infiziertes Eutergewebe typische Zeichen einer schweren Mastitis: geschädigte milchproduzierende Strukturen, verstopfte Milchgänge gefüllt mit toten Zellen und zähen Sekreten sowie deutliche Färbung für virale Komponenten sowohl im Gewebe als auch in der Milch.

Warum diese Ergebnisse Alarm schlagen

Zusammengefasst zeigen die Ergebnisse, dass Jersey-Kühe tatsächlich für eine Infektion mit einem humanen H5N1-Virus empfänglich sind und dass das Euter das Hauptziel darstellt. Das Virus kann sich in Milch und Eutergewebe auf sehr hohe Mengen vermehren, schmerzhafte Mastitis verursachen und lang anhaltende Rückgänge der Milchproduktion hervorrufen. Da das Virus die Außenfläche der Zitzen und die Milch selbst erreicht, eröffnet dies neue Möglichkeiten für das Virus, sich an Säugetiere anzupassen oder wieder auf Menschen überzuspringen, ein Prozess, der als Reverse-Spillover bezeichnet wird. Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass Jersey-Kühe ein wichtiges Modell darstellen können, um H5N1 in Großtieren zu untersuchen und Impfstoffe sowie Behandlungen zu testen. Allgemeiner unterstreicht die Arbeit, dass das, was im Melkstand geschieht, nicht nur ein landwirtschaftliches Problem ist — es ist direkt mit der öffentlichen Gesundheit und unserer Vorbereitung auf die nächste pandemische Bedrohung verbunden.

Zitation: Cargnin Faccin, F., Gay, L.C., Regmi, D. et al. Experimental infection and viral pathogenesis of a human isolate of H5N1 highly pathogenic avian influenza strain in Jersey cows. npj Vet. Sci. 1, 2 (2026). https://doi.org/10.1038/s44433-025-00002-5

Schlüsselwörter: H5N1, Milchrinder, Mastitis, zoonotische Influenza, Milchsicherheit