Projekt

Krankheitserreger früh identifizieren, Ausbrüche in Schach halten

Kurzbeschreibung

Bereits vorkommende oder neu-auftretende Zoonose-Erreger nutzen Ratten und Wildvögel als Zwischen- oder Reservoirwirte im Übertragungszyklus in Mitteleuropa. Darüber hinaus können die Nager und wilden gefiederten Freunde selbst Krankheitsüberträger sein. Deshalb sind Monitoring- und Pathogenese-Untersuchungen bei diesen Tieren unerlässlich, um entsprechende Frühwarnsysteme für das Auftreten der Erreger und die Gefährdung der Bevölkerung zu entwickeln. Zu diesem Zweck wurden im Rahmen des DZIF-Forschungsbereichs „Neu auftretende Infektionskrankheiten“ zwei deutschlandweite Monitoring- und Forschungs-Netzwerke etabliert:
a) Durch Ratten-übertragene Krankheitserreger
b) Durch Wildvögel-übertragene Zoonoseerreger

Ansprechpartner

Nagetiere und Wildvögel stellen sehr wichtige Erreger-Reservoire und/oder Vektoren für eine große Zahl von Krankheitserregern beim Menschen dar. Vom Tier auf den Menschen übertragbare Erreger werden als „Zoonoseerreger“ bezeichnet.

Netzwerk „Durch Ratten-übertragene Krankheitserreger" Im Rahmen dieses Netzwerkes werden Wanderratten (Rattus norvegicus) aus Deutschland und weiteren Ländern untersucht. Wegen der kommensalen Lebensweise der Ratten, bei der sie aufgrund ihrer Nähe zu menschlichen Lebensräumen von Nahrungsrückständen profitieren, kommt ihnen eine besondere Bedeutung als Reservoir für zoonotische Krankheitserreger zu. Wanderratten kommen dabei in urbanen Lebensräumen, aber auch in landwirtschaftlichen Betrieben und in zoologischen Gärten als Schädlinge vor. Dieses Vorkommen an der Schnittstelle von Nutztier-/Zootier- und menschlichen Populationen stellt einen wichtigen Faktor für die Infektionsgefährdung der Bevölkerung dar.

Wanderratte (Rattus norvegicus)

© Dr. Jens Jacob, Julius-Kühn-Institut

Für eine erfolgreiche Bearbeitung des Vorhabens wurden umfangreiche Kooperationen etabliert, die eine Untersuchung von Wanderratten auf verschiedene zoonotische Krankheitserreger, wie Hantaviren, Orthopockenviren und Leptospiren, ermöglichen. Darüber hinaus wurden unter Beteiligung des Netzwerkes eine Reihe neuer Viren entdeckt, die die Entwicklung neuer Tiermodelle zur Erforschung von verwandten humanpathogenen Erregern, z. B. Hepatitis-Erregern, und der Entwicklung antiviraler Behandlungsoptionen ermöglichen. In Zusammenarbeit mit weiteren Partnern, inklusive Schädlingsbekämpfern, wird eine Einbindung von Untersuchungen zur Entwicklung von Rodentizid-Resistenzen bei Wanderratten und möglichen Zusammenhängen mit dem Vorkommen bestimmter Zoonoseerreger angestrebt.

Neben der Untersuchung von Wanderratten auf einzelne Krankheitserreger kommt der Entwicklung und Validierung neuer diagnostischer Verfahren große Bedeutung zu. Im Rahmen dieser Zielssetzung wird gegenwärtig ein Workflow entwickelt, der den Nachweis bekannter und bisher unbekannter Erreger ermöglicht. Dabei kommen klassische Nachweisverfahren und neue Methoden zum Einsatz, die den gleichzeitigen Nachweis verschiedener Erreger ermöglichen.

Netzwerk „Durch Wildvögel-übertragene Zoonose-Erreger“ In diesem Teilprojekt werden Wildvögel aus allen Teilen  Deutschlands  auf das Vorhandensein von zoonotischen Arboviren untersucht, d. h. durch Stechmücken und Zecken übertragbare Viren. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt hierbei auf zoonotischen Flaviviren, wie z. B. West-Nil-Virus (WNV), Usutu- Virus (USUV) und das durch Zecken übertragene Enzephalitis-Virus (TBEV).

Im Rahmen dieses Projektes wurde deshalb unter Federführung des FLI ein deutschlandweites Netzwerk von Wildvogel-Experten (Tiermediziner und Biologen/Ornithologen in Vogelkliniken der veterinärmedizinischen Fakultäten, in niedergelassenen Vogelpraxen, in Wildvogelauffangstationen, in der Aktionsgemeinschaft zur Bekämpfung der Stechmückenplage (KABS) und im Naturschutzbund (NABU)) sowie deutschen Untersuchungslabors (veterinärmedizinische Landesuntersuchungsämter, Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM)) etabliert, um systematisch Blutproben von lebenden Wildvögeln bzw. Organproben von verendeten Tieren zu sammeln und auf o. g. Zoonosenerreger zu untersuchen.  

Der erstmals im Jahr 2011 festgestellte Eintrag des USUV nach Südwestdeutschland und die Etablierung dieser Virus-Infektion in der heimischen Mücken- wie auch Vogelpopulation hat eindrücklich gezeigt, wie schnell solche neue Viren in bisher freie Gebiete eindringen und endemisch werden können. Deshalb ist in Deutschland auch das Eindringen von WNV, einem Erreger mit weit höherem Zoonosepotential als USUV, nur eine Frage der Zeit: Denn empfängliche Mücken- und Vogelspezies sind nachweislich vorhanden. Seit 2014 wurden deshalb mehr als 2.000 Wildvogelproben (von 20 Vogelordnungen und 136 verschiedenen Vogelspezies) mittels molekularbiologischer (verschiedener qPCRs sowie in speziellen Fällen auch Next-Generation-Sequencing) und serologischer Assays untersucht. Erste Ergebnisse zeigen, dass in keiner Wildvogel-Probe West-Nil-Virus-spezifische RNA vorhanden war, und dass sich vermutlich alle Vögel, bei denen Antikörper gegen dieses Virus festgestellt wurde, als Kurz-, Mittel- oder Langstrecken-Zugvögel außerhalb Deutschlands infiziert und die Infektion überstanden haben.

Interessanterweise wurde USUV-spezifische RNA bei vier lebenden und 73 verendeten Wildvögeln detektiert. Zudem handelte es sich dabei um vier verschiedene zirkulierende Virusstämme/-linien. Diese phylogenetischen Untersuchungen belegen die fortgesetzte simultane Neueinschleppung von USUV nach Deutschland und illustrieren exemplarisch auch die Möglichkeit der Einschleppungen für den Menschen noch gefährlicherer Zoonosen-Erreger auf diesem Wege.

Eine vom Usutu-Virus befallene Amsel

© Sylvia Urbania und Frank Seifert/greifvorgelhilfe.de

Weiterhin werden in Zusammenarbeit mit Prof. Dobler, München experimentelle TBEV- Infektionsversuche/ Pathogenesestudien an Hausgeflügel (Hühnern und Enten) durchgeführt, um zu klären, ob Vögel gegenüber dem TBE-Virus empfänglich sind und ob sie als mögliche bisher unentdeckte Überträge in bisher TBEV-freie Gebiete fungieren können.