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Zoonose des Monats

Zoonosen Schema

Die Welt der Zoonoseerreger ist vielfältig

Zoonosen sind Erkrankungen, die zwischen Mensch und Tier übertragbar sind. Damit hören die Gemeinsamkeiten jedoch auch schon wieder auf. Näher betrachtet ist die Gruppe der Zoonosen sehr vielfältig. Das beginnt bereits bei der Art des Krankheitserregers, welcher zu den Viren, Bakterien, Pilzen, Parasiten oder Prionen zählen kann. Aber auch die Art der Übertragung – ob direkt, über einen Vektor (wie z. B. Stechmücken oder Zecken) oder über tierische Lebensmittel – kann sehr unterschiedlich aussehen. Weltweit sind mehr als 200 Zoonosen bekannt. 

Monatliche Steckbriefe – Zoonosen im Fokus

Mit unserer Rubrik „Zoonose des Monats“ möchten wir Ihnen einen kleinen Einblick in die vielfältige und spannende Zoonosenforschung innerhalb der Nationalen Forschungsplattform für Zoonosen geben. Hierzu stellen wir Ihnen jeden Monat einen Zoonoseerreger in einem gemeinsam mit Experten aus unser Community erstellten „Erregersteckbrief“ vor. Denn auch abseits von Grippe- und Coronaviren gibt es in der Welt viele erwähnenswerte Erreger. Genug um die Rubrik für die nächsten 17 Jahre mit Inhalt füllen zu können. Also viel Spaß beim Lesen!

November 2021 - Lassavirus

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Abbildung: Transmissionselektronenmikroskopische Aufnahme von Lassavirus Partikeln in Zellkultur. Copyright: CDC‘s Public Health Image Library; Image #8700, Photo Credit: C. S. Goldsmith

Beschreibung

Das Lassavirus (LASV) gehört zur Gattung der Mammarenaviren aus der Familie der Arenaviridae. Die Mammarenaviren werden weiter aufgrund phylogeographischer Eigenschaften unterschieden, wobei LASV zu den Alt-Welt Arenaviren gehört. Das behüllte Virus verfügt über ein einzelsträngiges, bi-segmentiertes RNA-Genom von negativer Polarität, welches aus einem großen (L) und einem kleinen (S) Segment besteht. Zurzeit werden mindestens 7 verschiedene genetische Linien des LASV unterschieden, welche eine Vielzahl an verschiedenen Virus-Stämmen umfassen. Das hochpathogene LASV ist gemäß der Biostoffverordnung als Erreger der Risikostufe 4 klassifiziert.

Erstmals entdeckt

Das LASV wurde zum ersten Mal 1969 in Lassa, Nigeria, beschrieben. Bei dem Ausbruch infizierten sich drei Krankenschwestern mit dem Virus, wobei zwei an den Folgen der Infektion verstarben. Kurz darauf wurde das Virus erfolgreich isoliert und als neuartiger Erreger identifiziert.

Wo kommt der Erreger vor?

LASV ist endemisch in verschiedenen Regionen West-Afrikas. Betroffene Länder sind v.a. Nigeria, Sierra Leone, Guinea und Liberia, aber auch in Mali, der Republik Côte d’Ivoire, Benin und Togo wurden vereinzelt Ausbrüche gemeldet. Vereinzelt kommt es auch zu importierten Fällen außerhalb Afrikas, diese sind jedoch nicht mit lokalen Ausbrüchen verbunden.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

Wie die meisten Vertreter der Arenaviren wird auch LASV von Nagetieren übertragen. Das natürliche Wirtstier (Reservoir) ist die in Sub-Sahara weit verbreitete Natal-Vielzitzenmaus Mastomys natalensis. Dieses Nagetier lebt oft in engem Kontakt mit Menschen und ist v.a. in ländlichen Gegenden in der Nähe von Behausungen zu finden. Lange Zeit wurde davon ausgegangen das M. natalensis das einzige Wirtstier für LASV ist. In den letzten Jahren wurden jedoch zunehmend andere Nagetierspezies, wie z.B. die Afrikanische Waldmaus Hylomyscus pamfi, die Baoulei-Zwergmaus Mus baoulei, sowie die Guinea Vielzitzenmaus Mastomys erythroleucus, identifiziert, welche als weitere Reservoire dienen.

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Menschen infizieren sich meist durch direkten oder indirekten Kontakt mit infizierten Wirtstieren oder deren Körperflüssigkeiten, beispielsweise durch den Verzehr von durch Urin kontaminierten Nahrungsmitteln. Auch werden Mastomys in betroffenen Regionen häufig gefangen und verzehrt. Eine direkte Mensch-zu-Mensch-Übertragung wurde zumeist in nosokomialen Ausbrüchen beobachtet, ist jedoch verhältnismäßig selten.

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Menschen und Tiere?

In Menschen verursacht die Infektion mit LASV das sogenannte Lassafieber (LASF). Die Inkubationszeit beträgt 3 bis 21 Tage. Etwa 80 % der Infektionen im Menschen verlaufen asymptomatisch oder mit milden Verläufen. Symptome umfassen z.B. Fieber, generelles Unwohlsein, Kopfschmerzen, grippe-ähnliche Symptome und Beschwerden des Magen-Darm-Trakts. Durch das breite Spektrum an unspezifischen Manifestationen ist LASF oft kaum von anderen Fieber-Erkrankungen, wie Malaria, zu unterscheiden, was die Diagnose erschwert. Schätzungen zu Folge gibt es 100.000 bis 300.000 Fälle von LASF pro Jahr. Aufgrund der oft asymptomatischen bzw. milden Erkrankungen und der Verwechslungsgefahr mit anderen Fiebererkrankungen, sowie der zum Teil fehlenden Diagnostik-Infrastruktur in manchen Regionen, ist jedoch davon auszugehen, dass die tatsächliche Dunkelziffer höher liegt.

Bei etwa 20 % der Infizierten kommt es zu einem schweren Verlauf, welcher tödlich enden kann und u.a. durch Symptome wie Blutungen, insbesondere der Schleimhäute, Schock und Atembeschwerden, gekennzeichnet ist. Darüber hinaus kann es auch zu neurologischen Komplikationen, wie Enzephalitis oder Gehörverlust kommen. Partieller oder kompletter Gehörverlust kann auch nach einer überstandenen Infektion anhalten und ist eine häufige Spätfolge in LASF-Überlebenden. Bei tödlichen Verläufen versterben Patienten meist innerhalb von zwei Wochen nach Auftreten erster Symptome in Folge von multiplem Organversagen. Die Sterblichkeitsrate von eingewiesenen Patienten in Krankenhäusern liegt bei etwa 15 %, sie kann während eines nosokomialen Ausbruchs jedoch höher sein. Für Schwangere entsteht durch LASF ein erhöhtes Risiko, da eine Infektion häufig zu Fehlgeburten führen kann und zusätzlich die Sterblichkeitsrate bei Schwangeren im dritten Trimester erhöht ist.

Für das natürliche Wirtstier ist das LASV hingegen nicht pathogen. Infizierte Tiere entwickeln keine klinischen Symptome und werden durch die Infektion nicht beeinträchtigt.     

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Die gezielte Behandlung beschränkt sich bisher auf die off-label Gabe von Ribavirin, einem Breitband-Virostatikum. Die unterstützende Therapie durch Plasmatransfer von genesenen Patienten wurde bereits in mehreren Studien untersucht, erzielte jedoch widersprüchliche Erfolge. Zugelassene Impfstoffe gibt es bisher nicht, es befinden sich zurzeit aber 21 Impfstoffe in der präklinischen Erprobung. Diese umfassen inaktivierte Viruspartikel, sowie Virus-like-particle-basierte Ansätze. Aufgrund des Mangels an Therapeutika und Vakzinen verbleibt im Falle einer LASV Infektion oft nur die unterstützende Behandlung klinischer Symptome.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

Die Diagnose von LASV Infektionen erfolgt für gewöhnlich durch die Detektion viraler RNA mit Hilfe von RT-PCR oder serologisch via Enzyme-linked Immunosorbent Assay. Das Überwachungssystem für LASV ist in endemischen Gebieten regional uneinheitlich. Im Großen und Ganzen wurden die Diagnostik-Kapazitäten und Infrastruktur in betroffenen Ländern in den letzten Jahren jedoch stark ausgebaut. Darüber hinaus wurden auch in Anrainerstaaten, in denen bisher keine Ausbrüche vorgekommen sind, verstärkt Ressourcen in LASV-Diagnostik investiert. In Deutschland besteht für LASV laut Infektionsschutzgesetz (IfSG) §7 eine Labormeldepflicht.

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte? 

  • Charakterisierung der Pathogenese und Immunantwort im Menschen
  • Entwicklung wirksamer Impfstoffe und Behandlungsmethoden
  • Charakterisierung der Virus-Wirts-Beziehung im natürlichen Wirtstiermodell
  • Verbesserung der Überwachung und Diagnostik zur Erhebung epidemiologischer Daten, um ein akkurates Bild über die Verbreitung und Krankheitslast von LASV zu erhalten
  • Ausbau von Labor- und klinischen Kapazitäten für die Diagnose und Behandlung von LASF in endemischen Ländern

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Eines der wichtigsten Werkzeuge zur Kontrolle und Prävention von LASV ist die Aufklärung der Bevölkerung über das Virus, seinen natürlichen Wirt und wie es auf den Menschen übertragen wird.

Da die Übertragung vom natürlichen Wirt auf den Menschen ausschlaggebend für das Entstehen von LASV-Ausbrüchen ist, ist einer der wichtigsten Ansatzpunkte die Kontaktreduzierung zwischen Menschen und Mastomys. Bereits simple Maßnahmen wie die Lagerung von Nahrungsmitteln in verschlossenen Behältern, oder das Aufstellen von Fallen in und um Behausungen können einen Effekt haben. Die Pestbekämpfung im größeren Maßstab stellt eine weitere Option dar, um die Nagetierpopulation zu reduzieren. Durch die weite Ausbreitung, hohe Anpassungsfähigkeit und Reproduktionsrate von Mastomys natalensis können hiermit jedoch meist keine anhaltenden Erfolge erzielt werden, sofern die Maßnahmen nicht kontinuierlich fortgesetzt werden.

Darüber hinaus ist die frühzeitige Erkennung von LASF-Fällen essenziell, um Ausbrüchen zu verhindern bzw. einzudämmen.

Wo liegen zukünftige Herausforderungen? 

Durch das weite Verbreitungsgebiet des natürlichen Wirtstieres sind große Bevölkerungsteile in Sub-Sahara Afrika einem potenziellen Risiko ausgesetzt. Durch die Existenz weitere Reservoir-Spezies wird dieses Risiko weiter erhöht. Aufgrund des epidemischen Potenzials wurde LASV im Jahr 2016 von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als Erreger, welcher eine Bedrohung mit pandemischem Potential darstellt, hervorgehoben. Im Rahmen des R&D Blueprint Plans rief die WHO dazu auf verstärkt an Vakzinen und möglichen Therapien zu forschen.

LASV hat jedoch eine hohe genetische Diversität und verschiedene Stämme variieren stark in Bezug auf Pathologie, Virulenz und Krankheitsbild. Dies erschwert die Entwicklung einheitlicher diagnostischer Tests und Behandlungsmethoden und bildet eine der größten Herausforderungen in der LASF-Bekämpfung. Des Weiteren könnten politische, sozial-ökonomische, sowie ökologische Veränderungen in Ländern, in denen das Virus bereits endemisch ist, ungeahnte Folgen für die Ausbreitung des LASV und des Wirtstieres haben was eine Ausbreitung des Verbreitungsgebietes zur Folge haben könnte.

 

Für die fachliche Unterstützung bei der Erstellung des Lassavirus-Steckbriefes danken wir Chris Hoffmann und Nele Burckhardt vom Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin, Hamburg, Deutschland.

Erregersteckbrief Lassavirus als PDF

Oktober 2021 - Mycobacterium tuberculosis

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Abbildung: Mikroskopische Läsionen und Erregernachweise in der Lungentuberkulose eines Rindes (Details siehe PDF). Copyright: Dr. Jan Schinköthe, Institut für Veterinär-Pathologie, Fakultät für Veterinärmedizin, Universität Leipzig

Beschreibung

Mycobacterium tuberculosis ist ein aerobes, langsam-wachsendes, gram-positives/labiles, unbewegliches, säurefestes, stäbchenförmiges Bakterium aus der Familie der Mycobacteriaceae. Eine Besonderheit im Vergleich zu anderen Bakterien ist die dicke, aus Wachsen, Mykolsäuren und Lipiden bestehende Zellwand, welche essentiell für die Persistenz der Bakterien innerhalb des Wirtes ist und maßgeblich die Immunreaktion des Wirtes beeinflusst.

Die Infektion mit Mycobacterium tuberculosis, sowie anderen Mykobakterien aus dem Mycobacterium tuberculosis-Komplex (unter anderem: M. bovis, M. africanum, M. caprae u.a.) kann zum Krankheitsbild der sogenannten Tuberkulose (TB) führen. Die Tuberkulose ist eine der 10 häufigsten Todesursachen weltweit und die führende Todesursache durch einen einzelnen Infektionserreger mit ca. 2 Milliarden Infizierten sowie ca. 10 Millionen Neuinfektionen und 1,4 Millionen Todesfälle in 2019.

M. bovis und M. caprae sind zoonotische Mykobakterien, die eng mit M. tuberculosis verwandt sind und zum sogenannten M. tuberculosis-Komplex gehören. M. bovis und M. caprae sind für die Tuberkulose bei Rindern bzw. kleinen Wiederkäuern verantwortlich, wobei sie im Allgemeinen ein breiteres Wirtsspektrum aufweisen als M. tuberculosis. Während das Wirtsspektrum von M. tuberculosis fast ausschließlich Menschen und nicht-menschliche Primaten sind, ist M. bovis Ursache für die meisten zoonotischen TB-Fälle. Alle Erreger des M. tuberculosis Komplex werden der Risikogruppe 3 nach Biostoff-Verordnung zugeordnet und experimentelle Arbeiten mit diesen Erregern ist speziellen Einrichtungen der Schutzstufe (biosafety level, BSL) 3 vorbehalten.

Erstmals entdeckt

Es wird angenommen, dass Tuberkulose seit mindestens 150 Millionen Jahren existiert und sich parallel mit dem Menschen als Primärwirt im Prozess der Koevolution entwickelt hat. Bis ins 19. Jahrhundert hinein waren Infektionskrankheiten wie Tuberkulose die Haupttodesursache weltweit, obwohl zum damaligen Zeitpunkt die Existenz von Bakterien nicht bekannt war. Erst 1865 konnte durch Jeon-Antoine Villemin gezeigt werden, dass Tuberkulose infektiös und ansteckend ist. Es dauerte fast weitere 20 Jahre, bis schließlich der Arzt Robert Koch den Erreger der Tuberkulose M. tuberculosis 1882 durch eine neue Färbemethode identifizieren konnte. Robert Koch ist es daraufhin auch gelungen, den Zusammenhang zwischen Krankheitserreger und Krankheit nachzuweisen und so den Weg für Therapien und Präventionsmaßnahmen zu ebnen. Dafür wurde er 1905 mit dem Nobel Preis der Medizin ausgezeichnet und gilt als der Wegbereiter der Mikrobiologie.

Wo kommt der Erreger vor?

Infektionen mit Bakterien des Mycobacterium tuberculosis-Komplexes kommen weltweit vor und etwa ein Viertel der Weltbevölkerung ist infiziert. Je nach Region variieren die Inzidenzen sehr stark. Besonders betroffen sind einkommensschwache Länder. Während in Südostasien 44 %, in Afrika 25 % und im westlichen Pazifik 18 % der weltweiten TB-Fälle auftreten, sind es nur 2,9 % in Nordamerika und 2,5 % in Europa. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts waren auch Europa und Nordamerika noch wesentlich stärker von TB betroffen. Hier zeigten verbesserte Hygiene, die sozioökonomische Entwicklung, sowie strikte Eradikationsprogramme Erfolg, und Krankheits-, sowie Todesfälle gingen deutlich zurück.

Weltweit sind die Bemühungen im Kampf gegen TB groß. Dennoch liegt die jährliche Abnahme der Inzidenz aktuell bei nur 2,9 %. Für das Ziel der WHO, die Epidemie bis 2030 zu beenden, ist dieser Rückgang jedoch viel zu gering.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

Das prominenteste Mitglied des M. tuberculosis-Komplexes M. tuberculosis hat sich über die Jahrtausende hervorragend an den Menschen angepasst, sodass dieser sein einziges Erregerreservoir darstellt. Bei sehr engem Kontakt zwischen Mensch und Tier, wie beispielsweise bei Haustieren, kann es allerdings zu einer Krankheitsübertragung kommen.  

Die anderen genetisch eng verwandten Mitglieder des M. tuberculosis-Komplexes sind weit verbreitet in der Tierwelt. So sind vom Erreger der Rindertuberkulose M. bovis Rinder, Ziegen und zahlreiche andere Wildtiere wie Rothirsche, Wildschweine und Dachse betroffen. Weitere Tierspezies, die durch zoonotische Mitglieder des M. tuberculosis-Komplexes betroffen sind, sind Nagetiere (M. microti) und Seehunde (M. pinnipedii). Auch wenn die zoonotischen Tuberkulose-Erreger ein von M. tuberculosis nicht zu unterscheidendes Krankheitsbild im Menschen auslösen, gehört der Mensch nicht wirklich zum Erregerreservoir, da die Erreger von infizierten Menschen nur schlecht weitergegeben werden.

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

M. tuberculosis wird in den allermeisten Fällen durch Tröpfcheninfektion von Mensch zu Mensch übertragen. Patienten mit einer offenen Lungentuberkulose scheiden dabei Bakterien z.B. durch Husten aus, welche dann über Aerosole von anderen eingeatmet werden können und in die Lunge gelangen. Eine Infektion mit M. bovis kann durch den Konsum von nicht-pasteurisierter Milch infizierter Tiere (Kühe, Ziegen, Kamele) stattfinden.

Gravierende Unterschiede der TB-Inzidenzen zwischen einkommensschwachen und -starken Ländern lassen sich auf soziale und ökonomische Faktoren zurückführen. Armut, fehlender Zugang zu Hygiene und vollwertiger Nahrung, Luftverschmutzung, Überbevölkerung, mangelnde soziale Absicherung und medizinische Versorgung führen zu hohen Fallzahlen. Die inadäquate Versorgungssituation ist auch im Hinblick auf die Entwicklung von Antibiotika-Resistenzen besonders problematisch.

Die fünf wichtigsten Risikofaktoren nach einer Infektion mit Mykobakterien auch an Tuberkulose zu erkranken, sind eine HIV-Infektion, Mangelernährung, Diabetes Typ 2, Rauchen und Alkohol-Missbrauch. Diese Risikogruppen haben auch eine höhere Wahrscheinlichkeit schwerer zu erkranken und an der Infektion zu sterben. Dass deutlich mehr TB-Fälle bei Männern als bei Frauen auftreten, lässt sich auch dadurch erklären, dass diese zu höheren Anteilen den Risikogruppen angehören.

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Menschen und Tiere?

Nach Infektion zeigt der Wirt zunächst keine Symptome, das Bakterium wird in sogenannten Granulomen von Immunzellen im mittleren Teil der Lunge eingeschlossen. Diese werden auch als geschwülstartige Veränderungen/Knoten oder Tuberkel bezeichnet. Dort ruht die Infektion meist über einige Jahre bis Jahrzehnte symptomlos, die Bakterien sind inaktiv und verfallen in einen „Winterschlaf“.  Die Bakterienzahl bleibt gering, die Verteilung im Körper wird verhindert und der Wirt bleibt gesund, jedoch schafft es das Immunsystem auch nicht, die Infektion zu beseitigen. Diese Phase wird auch als latente (geschlossene) Tuberkulose bezeichnet und man geht davon aus, dass bis zu ein Viertel der Weltbevölkerung auf diese Weise mit Tuberkulose infiziert ist. In Folge einer Schwächung des Immunsystems oder einer Reinfektion entwickelt sich in 5 – 10 % aller Fälle daraus jedoch eine aktive (offene) Tuberkulose. Das Granulom „verkäst“, wird nekrotisch. Die zuvor noch inaktiven Bakterien werden aktiv und breiten sich aus. Es zeigen sich jetzt die typischen Symptome wie Husten, Brustschmerzen, Müdigkeit, Erschöpfung, Gewichtsverlust, Fieber und Nachtschweiß. Auch andere Organe können von der Tuberkulose betroffen sein (extrapulmonäre Tuberkulose/Miliartuberkulose), sollten die Bakterien in die Blutbahn gelangen. Bei der extrapulmonalen Tuberkulose haben Gebärmutter-, Darm- und Hodentuberkulose die größte Bedeutung.  Ohne Behandlung beträgt die Letalität 0,7 (d.h. 70 von 100 Patienten versterben).

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Die Behandlung der Tuberkulose ist möglich, aber langwierig und kompliziert. Sie wird mit Antibiotika durchgeführt. Je nachdem, ob es sich um die latente, subklinische oder akute Form der TB handelt, werden gleiche Wirkstoffe, aber andere Behandlungsschemata eingesetzt. Auch Kontaktpersonen von Erkrankten sowie Risikogruppen können präventiv behandelt werden.

Die Behandlung einer aktiven Tuberkulose besteht bevorzugt aus einer vierfach Antibiose aus Isoniazid, Rifampicin, Pyrazinamid und Ethambutol über zwei Monate, gefolgt von einer kombinierten Gabe von Isoniazid und Rifampicin über vier Monate. Diese Behandlung ist ziemlich erfolgreich (85 %), geht aber vor allem durch die lange Dauer der Gabe auch mit einigen Nebenwirkungen einher. Die Dauer der Gabe erschwert zusätzlich die Compliance der Patienten aber nur eine lange Einnahme der Antibiotika kann zur Heilung führen.

Etwa 20 % der TB-Fälle sind Rifampicin- oder „multidrug“-resistent, was eine erfolgreiche Behandlung deutlich komplizierter oder gar unmöglich macht. Hier wird eine verlängerte Behandlung (6-20 Monate) mit zusätzlichen Antibiotika wie Flourchinolonen oder neuen Wirkstoffen versucht, die Nebenwirkungen sind schlimmer und die Erfolgsrate liegt bei nur 57 %.

Es gibt nur einen zugelassenen Impfstoff gegen Tuberkulose. Bacille-Calmette-Guérin (BCG) ist ein lebend-attenuierter Mycobakterium bovis-Stamm, der im frühen 20. Jahrhundert entwickelt wurde. Er wurde 1921 das erste Mal verimpft und ist nach wie vor einer der weltweit am häufigsten genutzten Impfstoffe. Er schützt vor hochgradiger Kindheits-TB, bietet aber wenig Schutz vor Lungentuberkulose bei Erwachsenen.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

Aufgrund des fehlenden präventiven Schutzes in Form eines wirkungsvollen Impfstoffes, ist das Überwachungssystem essentiell zur Eindämmung von Tuberkulose. So sind leistungsfähige Gesundheitsämter von zentraler Bedeutung um Übertragungswege aufzuklären und Ausbruchsgeschehen frühzeitig zu erkennen und zu stoppen.

Bisher ist das noch nicht in dem Maße gewährleistet, um auch das ambitionierte Ziel der WHO, die TB Pandemie einzudämmen, zu erreichen. So sind selbst in Industrieländern wie Deutschland die Neuerkrankungen nicht rückläufig. Somit sind laut dem Robert Koch-Institut (RKI) bei der Tuberkulose-Kontrolle auch in Deutschland zusätzliche Anstrengungen notwendig.

Sehr viel dramatischer ist die Lage allerdings in sozioökonomisch schwachen Regionen. So zeigen Studien beispielsweise in ländlichen Regionen Südafrikas hohe Raten von nicht diagnostizierter aktiver Tuberkulose. Eine wichtige Aufgabe bleibt somit weiterhin, das Gesundheitswesen gerade in Entwicklungsländern zu stärken. 

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte? 

Obwohl die aktuellen Präventions- und Behandlungsstrategien jährlich zahlreiche Todesfälle durch Tuberkulose verhindern, wird eine erfolgreiche Eindämmung der Tuberkulose nur mit neuen und effektiveren Medikamenten und Impfstoffen möglich sein. Aus diesem Grund sind dies zwei wichtige Forschungsschwerpunkte. Aktuell werden über 14 Impfstoffkandidaten (Stand August 2020) in Phase eins bis drei Versuchen getestet. Verschiedene Mechanismen (lebend-attenuiert, viraler Vektor, Protein/Adjuvant), sowie unterschiedliche Antigene werden hierbei eingesetzt und untersucht. Das Ziel muss es sein, Impfstoffe zu entwickeln, die einen besseren Schutz bieten als BCG und bei Kindern und Erwachsenen eingesetzt werden können. Auch wäre die Möglichkeit zum therapeutischen Einsatz wünschenswert.

Die Grundlage für eine erfolgreiche Impfstoffentwicklung liegt auch im umfangreichen Wissen über Pathogenese und Immunologie einer Mykobakterien-Infektion. Da es in diesem Bereich noch einige Lücken gibt, liegt hier ein weiterer Forschungsschwerpunkt.

Bei der Erforschung neuer Medikamente liegt der Schwerpunkt vor allem darauf, kürzere und einfachere Behandlungsstrategien zu entwickeln. Außerdem wird stetig versucht, Wirkstoffe zu entwickeln und zu entdecken, die gegen (multi-)resistente TB einsetzbar sind.

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Das Ziel der „WHO End TB Strategie“ ist, die globale TB Epidemie zu beenden, dafür soll bis 2030 die Rate der Neuinfektionen um 80 % und die der Todesfälle um 90 % im Vergleich zu 2015 reduziert werden. Zur Erfüllung dieser Ziele ist es wichtig, dass die Strategie an die Bedingungen und Voraussetzungen an jedes Land einzeln angepasst wird. Im Grunde beruht die Strategie aber auf 3 Eckpfeilern.

Der erste Eckpfeiler ist eine ganzheitliche Tuberkulose Pflege und Prävention, welche sich an den Bedürfnissen des Patienten orientiert. Dafür ist insbesondere die frühe Diagnose von TB und der einfache Zugang zur medizinischen Versorgung elementar. Der zweite Eckpfeiler benötigt die intensive Beteiligung von Politik und privater Interessenvertreter. So ist eine beherzte Politik mit unterstützenden Maßnahmen unabdingbar, um den sozialen Gesundheitssektor zu stärken und die TB Epidemie zu beenden. Nicht zuletzt ist es wichtig, Forschung und Innovationen zu fördern, worauf der dritte Eckpfeiler beruht. Die TB Epidemie kann nur beendet werden, wenn neue Impfstoffe und Medikamente zur Verfügung stehen.  

Wo liegen zukünftige Herausforderungen? 

Da die erfolgreiche Bekämpfung der Tuberkulose sehr viel mit sozialen und ökonomischen Faktoren einer Region zusammenhängt, liegt hier eine aktuelle und zukünftige Herausforderung. Diagnostik und Behandlung muss auch die Menschen in ärmeren Regionen gut erreichen. Vor allem einkommensstarke Nationen müssen weiter dafür sensibilisiert werden, dass Tuberkulose nach wie vor weltweit eine große Rolle spielt, so dass Hilfe vor Ort und Forschung auch in Zukunft finanziert werden können.

Durch die COVID-19 Pandemie hat sich die allgemeine Situation in von TB stark betroffenen Ländern im letzten Jahr deutlich verschlechtert. Bis zu 50 % weniger TB-Erkrankungen konnten diagnostiziert und behandelt werden. Es ist eine große Herausforderung diese Rückschritte möglichst schnell abzufangen und umzukehren.

Durch Migration aus von Tuberkulose stark betroffenen Ländern in niedrig Inzidenzgebiete, wie Europa und Nordamerika, kann es auch dort zu einem Anstieg an positiven Fällen kommen. Die Inzidenz wird hier aber wohl durch gute sozioökonomische und medizinische Versorgung weiter auf einem niedrigen Level bleiben.

Wenn durch den Klimawandel oder anders bedingte Naturkatastrophen das Nahrungsangebot in von Hunger betroffenen Ländern weiter verknappt wird und somit noch mehr Menschen von Mangelernährung betroffen sein werden, wird das den Kampf gegen TB erschweren, da die Unterversorgung schon heute der zahlenmäßig größte Risikofaktor für TB ist. Die erfolgreiche TB Bekämpfung wird sich also auch in Zukunft nur durch eine umfassende Strategie voranbringen lassen.

Sonstiges

WHO: https://www.who.int/teams/global-tuberculosis-programme/TB-reports/global-tuberculosis-report-2020

RKI: https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Tuberkulose.html

Nature: https://www.nature.com/articles/nrdp201676

 

Für  die Erstellung des Steckbriefes zu Mycobacterium tuberculosis danken wir Emmelie Eckhardt und Fabian Stei vom Friedrich-Loeffler-Institut, Insel Riems.

Erregersteckbrief Mycobacterium tuberculosis als PDF

September 2021 - Vibrionen

 

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Abbildung: Transmissionselektronenmikroskopische Aufnahme eines Vibrio-Bakteriums (Aufnahme: Jochen Reetz, BfR)

Beschreibung

Vibrionen sind gram-negative Stäbchenbakterien, für die eine kommaartige Form charakteristisch ist. Durch das Vorhandensein einer polaren Begeißelung sind diese Bakterien sehr beweglich und können Geschwindigkeiten von bis zu 147 µm/s in flüssigem Milieu erreichen. Die Zellen weisen eine Breite von 0,5 bis 0,8 µm und eine Länge von 1,4 bis 2,6 µm auf. Vibrionen besitzen die Fähigkeit, unter aeroben oder fakultativ anaeroben Bedingungen zu wachsen, wobei sie hohe Salzkonzentrationen und pH-Werte tolerieren können. Derzeit sind über 130 verschiedene Spezies der Gattung Vibrio (V.) bekannt (https://lpsn.dsmz.de/genus/vibrio), wovon 12 als potentiell humanpathogen eingestuft werden. Die größte Rolle unter den humanpathogenen Vertretern spielen hierbei V. cholerae, V. parahaemolyticus und V. vulnificus. Neben der Cholera, welche durch die V. cholerae Serotypen O1 und O139 ausgelöst wird, verursachen non-O1/non-O139 V. cholerae und V. parahaemolyticus ebenfalls nach oraler Aufnahme intestinale Erkrankungen. Extraintestinale Infektionen (z.B. Wund- und Ohrinfektionen) über direkten Haut- und Wundkontakt werden meist mit V. vulnificus, aber auch mit non-O1/non-O139 V. cholerae in Verbindung gebracht.

Erstmals entdeckt

Vibrionen wurden erstmalig durch Filippo Pacini 1854 als Ursache der Cholera beschrieben. Erst 1884 konnte Robert Koch diese Hypothese bestätigen, indem er die Bakterien in direkten Zusammenhang mit der Erkrankung brachte. Es gelang ihm, das Bakterium aus Stuhlproben von Cholerapatienten in Indien und Ägypten zu isolieren und erneut zu kultivieren. Er beschrieb das Bakterium als kommaförmiges, hoch bewegliches Stäbchen, wodurch er die Bezeichnung Vibrio comma prägte. Der Name Vibrio leitete sich hierbei vom griechischen „vibrare“ aufgrund ihrer hohen Beweglichkeit unter dem Mikroskop ab. Seit 1817 von Indien ausgehend wird der Serotyp V. cholerae O1 Biotyp classical und Biotyp El Tor für insgesamt sieben Cholera-Pandemien verantwortlich gemacht. Seit 1961 kommt es regelmäßig zu Cholera-Epidemien ausgehend von Indonesien, die auf den Biotyp El Tor zurückzuführen sind und die zur siebten, bis heute anhaltenden, Pandemie gezählt werden. Seit 1992 wurde in Epidemien zusätzlich eine neue Variante des Biotyps El Tor (atypical) sowie der Serotyp O139 detektiert. Im Jahr 2021 fanden sich Cholera-Ausbrüche in Bangladesch, Jemen und Teilen Afrikas. Weltweit wird geschätzt, dass 1,3 bis 4,0 Millionen Fälle und 21 000 bis 143 000 Todesfälle pro Jahr durch die V. cholerae Serotypen O1 und O139 verursacht werden.

V. parahaemolyticus wurde erstmalig 1951 von Fujio Tsunesaburō als Ursache einer Durchfallerkrankung nach einem Ausbruch einer lebensmittelassoziierten Infektion in Japan nach dem Verzehr eines halbtrockenen Fischproduktes „Shirasu“ beschrieben. Seitdem wurden weltweit lokale Infektionsgeschehen bis hin zu Epidemien in Zusammenhang mit dem Verzehr von Fisch und Meeresfrüchten gemeldet. Die letzte Epidemie fand in Chile 2004 durch den Serotyp O3:K6 statt. Dieser Serotyp wurde ebenfalls im selben Zeitraum in Ausbrüchen in Frankreich, Spanien und Mosambik detektiert. Der letzte große Ausbruch wurde 2019 in Kalifornien durch den Verzehr von importierten Austern aus Mexiko verzeichnet.

V. vulnificus wurde erstmals 1976 aus Blutproben von Patienten mit einer Sepsis isoliert und als Verursacher dieser als Laktose-positive Vibrio sp. beschrieben. Seitdem werden weltweit Infektionen im Zusammenhang mit einem direkten Kontakt über Wunden oder Hautläsionen beim Baden in Gewässern verzeichnet. In den Jahren 2018 und 2019, welche durch (früh)-sommerliche Hitzewellen geprägt waren, wurden 25 Infektionen im Zusammenhang mit Badeaktivitäten an der deutschen Ostseeküste festgestellt, die letztlich mit fünf Todesfällen verbunden waren. Im Jahr 2020 wurden lediglich fünf V. vulnificus-Infektionen gemeldet, wobei dieser Rückgang auf die eingeschränkten Reisemöglichkeiten durch die COVID-19 Pandemie zurückgeführt wird.

Wo kommt der Erreger vor?

Bakterien der Gattung Vibrio kommen in aquatischen Ökosystemen von Süßwasser über Brackwasser bis hin zum offenen Meer vor und sind weltweit verbreitet. Aus diesem Grund sind Vibrionen auch mit Lebensmitteln wie Fischen und Meeresfrüchten assoziiert.

Da das Wachstum von Vibrionen stark von der Wassertemperatur abhängt, können diese in gemäßigten Klimazonen vor allem saisonal in den Sommermonaten in aquatischen Habitaten kulturell nachgewiesen werden. Bereits ab einer Wassertemperatur von 10°C steigen die Konzentrationen von Vibrio spp. an. Das Überleben in den Wintermonaten wird u. A. durch die Ausbildung einer Überdauerungsform, dem VBNC-Stadium (viable but non-culturable - lebend aber nicht kultivierbar) gesichert. In diesem Stadium können Vibrionen mittels klassischer kultureller mikrobiologischer Diagnostik nicht nachgewiesen werden. In tropischen Gewässern kommen Vibrionen hingegen ohne saisonale Schwankungen vor.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

Zooplankton, speziell Copepoden (Ruderfußkrebse), stellen ein natürliches Reservoir für Vibrionen dar. Vibrionen haben die Fähigkeit, sich auf dem chitinhaltigen Exoskelett über Chitin-spaltende Enzyme anzuheften bzw. einzubetten, um diesen zu kolonisieren und gleichzeitig als Nährstoffquelle zu nutzen. Eine einzelne Copepode kann eine konstante Besiedelung von 104 bis 106 Vibrionen aufweisen. Innerhalb von Plankton können Vibrio-Konzentrationen von bis zu 109 KbE/ml erreicht werden.

Neben der Besiedlung von Zooplankton kommen Vibrionen auf der Haut bzw. Oberfläche, aber auch als Kommensale im Verdauungstrakt von marinen Lebewesen wie Fischen, Krustentieren, Muscheln und Quallen vor. Im Verdauungstrakt von Penaeus vannamei (Weißbeingarnele) konnten beispielsweise Vibrio-Konzentrationen von 104 bis 105 KbE/g nachgewiesen werden. Aber auch im Verdauungstrakt von Seevögeln oder marinen Säugetieren (z.B. Robben) können Vibrionen z.T. in hohen Konzentrationen nachgewiesen werden.

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Lebensmittelinfektionen stehen im Zusammenhang mit kontaminiertem Fisch und Fischprodukten sowie Meeresfrüchten, welche im rohen Zustand (v. a. Austern und Sushi) oder nicht ausreichend erhitzt verzehrt wurden. Aber auch kontaminiertes Wasser, welches als Trinkwasser oder zum Zubereiten von Speisen unter unzureichender Erhitzung verwendet wurde, kann zu einer Lebensmittelinfektion führen. Im Fokus von lebensmittelassoziierten Infektionen stehen vor allem V. cholerae und V. parahaemolyticus.

Infektionen über kontaminiertes Trink- oder Brauchwasser sind vor allem V. cholerae zuzuordnen. Infektionsdosen mit V. cholerae kontaminiertem Wasser liegen bei 108 bis 1011 KbE/ml. Die infektiöse Dosis durch den Verzehr kontaminierter Lebensmittel mit V. parahaemolyticus liegt bei ca. 105 bis 107 KbE/g und mit V. cholerae bei ca. 104 bis 108 KbE/g. Die hohen Infektionsdosen sind aufgrund der Säureempfindlichkeit von Vibrio spp. im Magen zurückzuführen. Die Einnahme von Medikamenten, die zur Hemmung der Magensäure dienen, können daher die Infektionsdosen herabsetzen.

Eine Infektion mit V. vulnificus erfolgt primär über einen direkten Kontakt der Bakterien mit Wunden oder Hauläsionen z.B. beim Baden in Gewässern mit moderaten Temperaturen und Salzgehalten, (US Atlantik, Golf von Mexiko, Ostsee etc.). Darüber hinaus wurden aber auch schwere humane Infektionen, z.T. mit Todesfolge, durch den Verzehr von kontaminierten Meeresfrüchten berichtet. Zu den Risikogruppen zählen vor allem Kinder, Schwangere, ältere Menschen und immunsupprimierte Personen mit chronischen Erkrankungen oder Menschen, die immunsupprimierende Medikamente einnehmen. Bereits eine geringe Bakterienzahl kann für eine Wundinfektion bei prädisponierten Personen ausreichend sein. Extraintestinale Infektionen über einen direkten Wund-, Ohr- oder Augenkontakt können aber auch durch non-O1/non-O139 V. cholerae verursacht werden.

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Menschen und Tiere?

Je nach Vibrio-Spezies und Infektionsart treten unterschiedliche Krankheitssymptome auf. Symptome einer oral erworbenen Infektion mit dem humanmedizinisch bedeutendsten Vertreter V. cholerae O1/O139 sind „reiswasserartige“ Gastroenteritis/Diarrhö (Cholera-Symptome). Der „reiswasserartige“ Durchfall kann in 25% der Fälle blutig sein und geht mit Bauchkrämpfen, Übelkeit, Erbrechen und Fieber einher. Während der Kolonisierung des Dünndarmepithels werden Virulenzfaktoren wie das Choleratoxin exprimiert, welches für die charakteristisch sekretorische Diarrhö maßgeblich mit verantwortlich ist. Durch das Auslösen eines osmotischen Ungleichgewichts wird ein extrem gesteigerter Ausstrom von Wasser aus den Zellen in das Darmlumen verursacht. Massive Wasser- und Mineralstoffverluste sind die Folge und können ohne Medikation zum Tod führen. Die Inkubationszeiten können zwischen 6 Stunden und 3 Tagen variieren.

Cholera-ähnliche Symptome können jedoch auch durch die orale Aufnahme von non-O1/non-O139 V. cholerae verursacht werden. Obwohl diese Stämme genetisch nicht in der Lage sind, die typischen Cholera verursachenden Virulenzfaktoren wie das Choleratoxin zu exprimieren, weisen sie dennoch andere Virulenzfaktoren auf, die es ihnen ermöglichen, auch schwere Gastroenteritiden auszulösen. Non-O1/non-O139 V. cholerae können über einen direkten Kontakt mit Augen, Ohren oder Wunden auch zu extraintestinalen Infektionen sowie Septikämien führen.

Lebensmittelinfektionen mit V. parahaemolyticus resultieren überwiegend in Durchfallerkrankungen, einhergehend mit Bauchkrämpfen, Übelkeit, Erbrechen, Kopfschmerzen und Fieber. Die Symptome treten gewöhnlich zwischen 4 bis 24 Stunden nach oraler Aufnahme auf und sind in der Regel selbstlimitierend. Die Pathogenität korreliert bei diesen Stämmen mit dem Vorhandensein von bakteriellen Sekretionssystemen in Kombination mit hitzestabilen Hämolysinen (TDH und TRH) welche humane Erythrozyten lysieren können. Dieses Zusammenspiel der Virulenzfaktoren kann ebenfalls ein Eindringen der Bakterien in die Blutbahn ermöglichen und zu systemischen Erkrankungen wie Septikämien führen.

V. vulnificus ist ein komplexes Bakterium, dessen Pathogenität auf einem multifaktoriellen System (Säureneutralisation, Kapselproduktion, Eisenaufnahme, Zytotoxizität, Beweglichkeit und Proteine für Anheftung) beruht. Wundinfektionen mit V. vulnificus können zu tiefgreifenden Nekrosen bis hin zur Amputation der betroffenen Gliedmaßen führen. Daraus resultierende schwere septische Verläufe können aufgrund multiplen Organversagens bis hin zum Tod führen. Dabei weist V. vulnificus mit >50% eine sehr hohe Letalitätsrate auf. Die Inkubationszeit nach einer Infektion beträgt zwischen 12 Stunden und 3 Tagen. Lebensmittelinfektionen durch V. vulnificus mit systemischen Verläufen sind selten, können jedoch bei immunsupprimierten Personen vorkommen und zu schweren Verläufen mit Todesfolge führen                              

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Gegen V. cholerae O1/O139-Infektionen, gibt es einen Schluckimpfstoff, der für Erwachsene und Kinder ab 2 Jahren bei Reisen in endemische/epidemische Gebiete empfohlen wird. Dieser Impfstoff bietet einen Infektionsschutz von ca. 85% und ist altersabhängig zwischen 6 Monaten und 2 Jahren lang protektiv. Es handelt sich um einen Impfstoff mit inaktiviertem Material verschiedener V. cholerae Stämme des Serotyps O1 sowie eine rekombinant erzeugte nicht toxische B-Untereinheit des Cholera-Toxins. Die Wirkung des Impfstoffs basiert auf induzierten Antikörpern gegen die bakteriellen Komponenten sowie das Cholera-Toxins. Die Antikörper verhindern eine Anheftung der Bakterien an die Darmwand und somit eine Besiedelung des Darms durch den Erreger. Die Antitoxin-Antikörper verhindern, dass sich das Cholera-Toxin an die Schleimhautoberfläche des Darms bindet und die durch das Toxin hervorgerufenen Durchfallsymptome ausbleiben.

Augen-, Ohr- und Wundinfektionen, die in Kombination mit einer Exposition in marinen Gewässern und Brackwasser auftreten, sollten unverzüglich auf Verdacht einer Infektion mit Vibrionen behandelt werden. Solche Infektionen werden vorwiegen von Nicht-Cholera-Vibrionen, wie V. vulnificus und non-O1/non-O139 V. cholerae verursacht. Bei einem klinischen Verdacht wird eine sofortige antibiotische Therapie noch vor der mikrobiologischen Diagnostik empfohlen. Eine effektive Behandlungsmethode stellt die kombinierte Therapie mit Antibiotika der Klasse Cephalosporine (3. Generation) und Tetrazyklinen sowie eine zusätzliche Anwendung von Gyrasehemmern dar. Neben der Antibiose wird ebenfalls zu einem frühzeitigen chirurgischen Entfernen des betroffenen Gewebes geraten.

Unverzügliche antibiotische Therapien werden ebenfalls bei Cholera-Symptomen und Verdacht einer Infektion mit V. cholerae O1/O139 sowie bei schweren Gastroenteritiden und Verdacht einer Infektion mit non-O1/non-O139 V. cholerae und V. vulnifivus angewandt, besonders wenn durch Vorerkrankungen wie Diabetes oder Leberzirrhosen ein erhöhtes Sepsis-Risiko besteht. Bei klinischen Verdachtsfällen, die im Zusammenhang mit dem Konsum von kontaminierten Fisch- und Meeresfrüchten sowie Trinkwasser stehen, wird eine kombinierte Therapie mit Antibiotika der Klasse Cephalosporine (3. und 4. Generation), Chinolone und Tetrazykline sowie eine zusätzliche Anwendung von Gyrasehemmern empfohlen. Zusätzlich sollten stabilisierende Maßnahmen zum Ausgleich der durch den Durchfall bedingten Flüssigkeits- und Salzverluste durchgeführt werden. Da Durchfallerkrankungen mit V. parahaemolyticus oder dessen hitzestabilen Toxinen (TDH und TRH) in der Regel nach wenigen Stunden selbstlimitierend sind, gibt es hierfür keine empfohlene Medikamentation.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

In Deutschland besteht neben der Meldepflicht für Infektionen mit V. cholerae O1/O139 seit dem Jahr 2020 auch eine Meldepflicht für Infektionen mit Nicht-Cholera-Vibrionen gemäß dem Infektionsschutzgesetz (IfSG). Eine Diagnose muss daher an das jeweilige Gesundheitsamt und weiter über die Landesbehörde an das RKI gemeldet werden. In der EU-Richtlinie 2006/7/EG zur Überwachung der Qualität von Badegewässern ist die mikrobiologische Überwachung von Vibrionen jedoch nicht geregelt. Hier sind ausschließlich Bewertungskriterien auf Grundlage der Gehalte an intestinale Enterokokken und Escherichia (E.) coli im Gewässer festgelegt. Das European Center for Disease Prevention and Control (ECDC) meldet seit 2013 jährlich für die Sommerperiode ein hohes bis sehr hohes Infektionsrisiko mit Vibrio spp. für die europäische Ostseeküste. Auch auf den Webseiten der Landesgesundheitsämter (Mecklenburg-Vorpommern, Niedersachen und Schleswig-Holstein) wird auf mögliche Infektionsrisiken hingewiesen.

Das EU-Lebensmittelrecht beinhaltet keine spezifischen mikrobiologischen Kriterien in Bezug auf Vibrio spp. in Lebensmitteln. Das Scientific Commitee on Veterinary Measures relating to Public Health (SCVPH, 2001) bewertet die derzeitig vorliegenden wissenschaftlichen Daten als nicht ausreichend zur Festlegung von mikrobiologischen Kriterien für potentiell humanpathogene Nicht-Cholera-Vibrionen, wie non-O1/non-O139 V. cholerae, V. parahaemolyticus und V. vulnificus, in Fischerzeugnissen und Meeresfrüchten. Es wird daher empfohlen, Leitlinien zur guten Hygienepraxis zu erarbeiten. In Verordnungen zur Einhaltung der Hygiene für lebende Muscheln (VO (EG) 853/2004 und VO (EG) 854/2004) und Weichtiere (VO (EG) 2073/2005) sind ausschließlich Salmonella-, E. coli- und koagulase-positive Staphylokokken-Gehalte als mikrobiologische Kriterien festgehalten. Dennoch existieren seit 2021 Empfehlungen zur Beurteilung von Vibrio spp. in Lebensmitteln durch den Arbeitskreis der auf dem Gebiet der Lebensmittelhygiene und der Lebensmittel tierischer Herkunft tätigen Sachverständigen (ALTS), der Bezug auf Artikel 14 Abs. 4 und 5 der VO (EG) 178/2002 nimmt (inkl. Kriterien der SCVPH, EFSA und WHO/FAO).

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte? 

Vibrio-Infektionen gewinnen auch in Deutschland aufgrund der globalen Klimaerwärmung und der Zunahme des weltweiten Handels mit Fischereiprodukten und Meeresfrüchten zunehmend an Bedeutung. Aktuelle Forschungsfragen befassen sich vor allem mit Infektionsrisiken beim Baden in marinen Gewässern und durch den Verzehr von kontaminierten Lebensmitteln, insbesondere mit Produkten, die im rohen Zustand verzehrt werden (v.a. Austern und Sushi). Neben mikrobiologischen Nachweiskriterien und einer molekularbiologischen Spezies-spezifischen Detektion steht vor allem der Nachweis von Virulenzfaktoren und -mechanismen im Fokus, um das humanpathogene Potential der entsprechenden Vibrio-Isolate besser charakterisieren zu können. Insbesondere bioinformatische Analysen Gesamtgenom-sequenzierter Stämme spielen hierbei eine große Rolle.

Für die Diagnostik ist eine Implementierung moderner Hochdurchsatzverfahren mit einer hohen Auflösung ratsam. Die Nutzung Gesamtgenom-basierter Typisierungsdaten ermöglicht eine bessere Überwachung und Bewertung einzelner Isolate, trägt aber auch zu einem besseren Verständnis der genetischen Variabilität der Erreger bzw. mechanistischer Systeme für deren Adaptation an die vorliegenden Umweltbedingungen bei. Für die Nutzung solcher Daten sind jedoch umfangreiche bioinformatische Neuentwicklungen zur Interpretation nötig, die spezifisch auf Vibrionen (z.B. Whole/Core Genome Multilocus Sequence Typing) und deren Charakteristika (Virulenz-assoziierte Gene, Pathogenitätsinseln etc.) ausgerichtet sind.

Von großer Wichtigkeit ist ebenfalls die Bewertung von non-O1/non-O139 V. cholerae-, V. parahaemolyticus- und V. vulnificus-Spezies hinsichtlich ihrer natürlichen Reservoire insbesondere im Hinblick auf ihre Bedeutung im human- und tiermedizinischen Bereich. Hierbei stehen Untersuchungen potentieller Transmissionswege von Vibrio-Bakterien aus endemischen Gebieten (insb. Südost – und Ostasien, Mittel- und Südamerika) im Fokus. Vorangegangene Untersuchungen zeigen, dass insbesondere durch den globalen Warentransport, z.B. importierte Güter (Lebensmittel wie Fisch und Meeresfrüchte) aber auch durch Ballastwasser von Transportschiffen, klinisch relevante Isolate (z.B. mit komplexen und z.T. übertragbaren antimikrobiellen Resistenzen gegen Beta-Laktame/Carbapeneme sowie Virulenzfaktoren) nach Europa bzw. in europäische Gewässer eingebracht werden. Inwieweit sich entsprechende Isolate unter den gegebenen Umweltbedingungen in Deutschland oder anderen Teilen Europas etablieren können und die mikrobiellen Gemeinschaften nachhaltig beeinflussen oder zur Entstehung neuer Pathovare führen, muss noch genau studiert werden.

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Menschen mit offenen Wunden oder frisch gestochenen Tattoos und/oder Vorerkrankungen sowie einem geschwächten Immunsystem sollten das Baden ab 20°C Wassertemperatur in relevanten Gewässern meiden. Neben dem Baden birgt auch das Spazieren bzw. Waten im küstennahen Meerwasser ein Risiko, da Vibrionen (insb. V. vulnificus) über kleinste Hautverletzungen aufgenommen werden können.

Zur Minimierung von Vibrio-Infektionen (speziell V. parahaemolyticus) über Lebensmittel wie Fisch und Fischprodukte sowie Meeresfrüchte muss eine gute Herstellungspraxis über die gesamte Lebensmittelkette eingehalten werden. Besondere Herausforderungen treten bei künstlichen Produktionsstätten von Fisch bzw. Meeresfrüchten (Aqua- oder Marikulturen) auf. Hier gilt es, die Erreger möglichst aus den Produktionsstätten fernzuhalten bzw. zu minimieren. Dies kann z.B. über den gezielten Einsatz von neuartigen Wasserreinigungsstrategien sowie intensiven Kontrolluntersuchungen erfolgen. Innerhalb der Lebensmittelkette ist vor allem die Einhaltung der Kühlkette und die Vermeidung von Re- bzw. Kreuzkontaminationen von besonderer Bedeutung. Dies gilt auch für den Verbraucher, wo die Einhaltung der Kühlkette sowie der Küchenhygiene beim Zubereiten der Lebensmittel dringend empfohlen wird. Vor dem Verzehr sollten Meeresfrüchte gründlich unter Leitungswasser gewaschen werden und innerhalb weniger Tage verzehrt werden. Ein gründliches Durcherhitzten von Fisch und Meeresfrüchten bis zum Erreichen der entsprechenden Kerntemperatur (mindestens 70°C für 2 min) sollte vor dem Verzehr erfolgen.

Wo liegen zukünftige Herausforderungen? 

Steigende Wassertemperaturen aufgrund des Klimawandels führen besonders in der Badesaison zu erhöhten Vibrio-Konzentrationen in vielen Gewässern, wodurch es zukünftig zu einer weiteren Zunahme von Infektionen mit Nicht-Cholera-Vibrionen, wie V. vulnificus und non-O1/non-O139 V. cholerae, kommen kann. Besonders die Ostsee ist aufgrund ihres moderaten Salzgehalts für Infektionen mit V. vulnificus prädestiniert. Die mikrobiologische Überwachung der Badestrände sollte daher um Vibrio spp. erweitert werden. Weiterhin besteht ein Aufklärungsbedarf der an Küstenregionen ansässigen Ärzte sowie ein Informationsbedarf für Einheimische und Urlauber über Infektionsrisiken und Infektionen mit Vibrionen.

Zukünftige Herausforderungen liegen auch in der Einführung einheitlicher Richt- und Warnwerte für Vibrio spp. in Lebensmitteln wie Fisch und Fischprodukten sowie Meeresfrüchten in unterschiedlichen Zubereitungsformen. Neben dem spezies-spezifischen Nachweis sollten weitere Virulenzfaktoren, die in der Pathogenese eine entscheidende Rolle spielen, neben den bereits in der DIN EN ISO 21872/2017 genannten Toxinen, detektiert werden.

Weitere Informationen

https://www.bfr.bund.de/de/fragen_und_antworten_zu_vibrionen-250184.html

https://www.rki.de/SharedDocs/FAQ/Vibrionen/FAQ-Liste.html

https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/cholera

https://www.cdc.gov/vibrio/index.html

Metelmann, C., Metelmann, B., Gründling, M. et al. (2020). Vibrio vulnificus, eine zunehmende Sepsisgefahr in Deutschland? Anaesthesist 69, 672–678. https://doi.org/10.1007/s00101-020-00811-9

Brehm, T.T., Dupke, S., Hauk, G. et al. (2021). Nicht-Cholera-Vibrionen – derzeit noch seltene, aber wachsende Infektionsgefahr in Nord- und Ostsee. Internist 62, 876–886. https://doi.org/10.1007/s00108-021-01086-x

Alter, T., Dieckmann, Dieckmann, R., Hühn, S., Strauch, E. (2012). Pathogene Mikroorganismen: Vibrio. Grundlagen, Nachweis, Relevanz und Präventionsmaßnahmen. BEHR’S…VERLAG. 1. Auflage. ISBN: 978-3-89947-893-8

 

Für die fachliche Unterstützung bei der Erstellung des Vibrionen-Steckbriefes danken wir Dr. Susanne Fleischmann, Prof. Dr. Thomas Alter (Freie Universität Berlin, Institut für Lebensmittelsicherheit und -hygiene) und Dr. Jens André Hammerl (Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), Abteilung Biologische Sicherheit, Konsiliarlabor für Vibrio).

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August 2021 - Nipahvirus

 

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Immunfluoreszenzanalyse einer Nipahvirus-infizierten, vielkernigen Riesenzelle (sog. Synzytium). Die Zellkerne sind blau, das virale Nukleoprotein rot und das virale Fusionsprotein grün gefärbt. Copyright: Dr. Sandra Diederich/Dr. Kerstin Fischer

Beschreibung

Das Nipahvirus gehört zur Familie der Paramyxoviridae (Gattung Henipavirus). Es ist ein behülltes Virus mit einem einzelsträngigen RNA-Genom negativer Polarität. Es handelt sich um ein hochpathogenes Virus mit einem für Paramyxoviren ungewöhnlich breiten Wirtsspektrum. Das Nipahvirus ist gemäß Biostoffverordnung in die Risikogruppe 4 (höchste Risikogruppe) eingestuft.

Erstmals entdeckt

Der erste Nipahvirus-Ausbruch wurde 1998/99 in Malaysia und Singapur beschrieben. Zum einen wurden hier humane Infektionen mit grippeähnlichen und starken, neurologischen Symptomen beobachtet, die zumeist auf eine Enzephalitis zurückzuführen waren. In etwa 40% der Fälle endeten diese Infektionen tödlich. Zum anderen kam es in lokalen Schweinehaltungen zu fieberhaften, respiratorischen Erkrankungen, wobei auch einige der betroffenen Schweine zentralnervöse Symptome zeigten. Die Übertragung vom Schwein, dem sog. Zwischenwirt, auf den Menschen erfolgte durch direkten Kontakt mit infizierten Tieren und deren Körperflüssigkeiten (Speichel, Urin, Blut).

Wo kommt der Erreger vor?

Der Erreger ist bislang ausschließlich in Südostasien beschrieben. Nach dem ersten Ausbruch in Malaysia und Singapur 1998/99 kommt es seit 2001 zu fast jährlich wiederkehrenden Nipahvirus-Ausbrüchen in Bangladesch und Indien. Allerdings scheint das Schwein als Zwischenwirt bei diesen jüngeren Ausbrüchen keine Rolle zu spielen. Vielmehr wird hier von einer Übertragung des Virus vom Reservoirwirt, dem Flughund, direkt auf den Menschen ausgegangen. Auch Mensch-zu-Mensch-Übertragungen wurden beobachtet. Zudem wird vermutet, u.a. aufgrund von serologischen Untersuchungen, dass nah verwandte, Henipa-ähnliche Viren in Afrika und Südamerika zirkulieren.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

Als natürliches Virusreservoir gelten Flughunde der Gattung Pteropus. Hausschweine sind ebenfalls empfänglich. Sie dienten während des ersten Nipahvirus-Ausbruchs in Malaysia 1998/99 als Zwischen- bzw. Amplifikationswirt, was die Übertragung von Nipahviren auf den Menschen ermöglichte.

Nipahviren zeichnet zudem ein für Paramyxoviren ungewöhnlich breites Wirtsspektrum aus. Weitere Tierspezies, die als empfänglich für eine Nipahvirus-Infektion beschrieben werden, sind z.B. Hamster, Frettchen, Katzen, Hunde, Wiederkäuer und Pferde.

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Der Mensch kann sich u.a. durch den direkten Kontakt mit Nipahvirus-infizierten Schweinen anstecken. Neben Kontakt mit kontaminierten Geweben können auch virushaltige Körperflüssigkeiten wie Speichel, Urin und Blut als Infektionsquelle dienen. Daher infizierten sich während des ersten Ausbruchs in Malaysia auch vorwiegend Personen, die z.B. in Schlachthöfen arbeiteten.

Bei den Ausbrüchen in Bangladesch und Indien scheint die Hauptinfektionsquelle für den Menschen der Verzehr von frischem Dattelpalmsaft zu sein, der mit Urin oder Speichel von infizierten Flughunden verunreinigt ist. Gleichzeitig wurde in diesen Ländern auch eine direkte Übertragung von Mensch zu Mensch festgestellt. Allerdings bleibt unklar, ob diese Übertragbarkeit durch kulturelle Praktiken oder durch Unterschiede in der Pathogenität des Virus bedingt ist.

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Menschen und Tiere?

Flughunde dienen als Virusreservoir und weisen keine klinischen Symptome auf.

Die Mehrzahl der Infektionen bei Schweinen verläuft asymptomatisch. Symptomatische Fälle zeigen hingegen akutes Fieber, erschwerte Atmung und neurologische Symptome wie Zittern, Zuckungen und Muskelkrämpfe. Der klinische Verlauf der Krankheit variiert jedoch je nach Alter. Sauen zeigen eher eine neurologische Erkrankung und sterben teilweise plötzlich und ohne erkennbare Anzeichen. Bei Absetzern und Ferkeln überwiegen respiratorische Symptome, die häufig von einem heftigen, unproduktiven (laut bellenden) Husten begleitet werden. Mit Ausnahme von jungen Ferkeln ist die Sterblichkeit bei Schweinen eher gering (weniger als 5%). Allerdings könnten die höheren Sterblichkeitsraten bei Ferkeln auch indirekt auf eine Infektion der Sau und die daraus resultierende Unfähigkeit, die Ferkel effektiv zu säugen, hindeuten.

Eine Nipahvirus-Infektion kann auch beim Menschen asymptomatisch verlaufen. Häufiger führt sie jedoch zu klinischen Manifestationen, die von Fieber, Muskelschmerzen und Erbrechen bis hin zu Lungenentzündung und Enzephalitis begleitet sind. Chronische neurologische Symptome und rezidivierende oder wiederkehrende Enzephalitis mit starken Kopfschmerzen, Benommenheit, unklarer Sprache bis hin zu Ohnmacht und Koma sind bekannt. Je nach Virusisolat kann die Mortalität beim Menschen zwischen 40 und 100% erreichen

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Es gibt derzeit noch keine zugelassenen Impfstoffe oder Medikamente zur Prävention bzw. Behandlung einer Nipahvirus-Infektion. Der humane, monoklonale Antikörper m102.4, der das Nipahvirus effektiv in vitro neutralisiert, wurde in in vivo Experimenten u.a. an infizierten Primaten, bereits erfolgreich zur Behandlung eingesetzt. Eine klinische Studie der Phase 1 wurde mittlerweile erfolgreich absolviert.

Für das nah verwandte Hendravirus, welches in Australien vorkommt und von Flughunden über das Pferd als Zwischenwirt auf den Menschen übertragen werden kann, existiert ein kommerzieller Impfstoff (Equivac®HeV) für die Anwendung beim Pferd.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

In betroffenen Gebieten werden regelmäßig Beprobungen von Haus-, Nutz- und Wildtierpopulationen durchgeführt. Die gewonnenen Proben werden serologisch und molekularbiologisch untersucht, um z.B. ein akutes Infektionsgeschehen frühzeitig zu detektieren oder den Grad der Durchseuchung zu bestimmen. Zusätzlich werden vergleichbare Studien auch in anderen Gebieten, u.a. Afrika und Südamerika, durchgeführt, um das potentielle Vorkommen zu untersuchen und eine mögliche Verbreitung des Erregers frühzeitig zu erkennen. 

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte? 

  • Charakterisierung der angeborenen und adaptiven Immunantwort gegenüber einer Nipahvirus-Infektion in empfänglichen Wirten (z.B. Schwein) zur Entwicklung effektiver Impfstoffe
  • Entwicklung von Präventions- und Therapiemaßnahmen (Impfstoff, Medikamente)
  • Bestimmung von Pathogenitätsdeterminanten und Virulenz-beeinflussenden Faktoren (z.B. im direkten Vergleich zwischen dem hochpathogenen Nipahvirus und dem niedrigpathogenen Cedarvirus)
  • Charakterisierung von Virus-Wirts-Interaktionen auf zellulärer Ebene, auf Organebene und im Tiermodell

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Eine frühzeitige Erkennung eines Ausbruchs ist wichtig, um das Risiko für eine Übertragung auf den Menschen zu minimieren und damit schwerwiegende Krankheitsverläufe zu verhindern. Gleichzeitig trägt eine frühzeitige Erkennung dazu bei, den Eintrag sowie die Ausbreitung innerhalb einer Schweinehaltung zu vermeiden und somit auch die Folgeschäden so gering wie möglich zu halten. Während des ersten Ausbruchs der Erkrankung in Malaysia 1998/99 wurde die Ausbreitung der Infektion durch eine Vielzahl von Maßnahmen eingedämmt. Dazu gehörten die Sperrung infizierter Schweinebetriebe, die Kontrolle von Tierbewegungen, die Keulung von Schweinen, das Vergraben oder Verbrennen infizierter Kadaver und die Dekontamination. Fast 1 Million Schweine wurden letztendlich gekeult, was für die lokale Schweineindustrie einen enormen ökonomischen Schaden bedeutete.  

Wo liegen zukünftige Herausforderungen? 

Der natürliche Lebensraum der Reservoirtiere wird z.B. durch Landnutzungsänderungen und konventionelle Landwirtschaft zunehmend eingeschränkt. Neben der lokalen landwirtschaftlichen Praxis, Obstbäume in der Nähe von Schweineställen zu pflanzen, gilt das Vordringen von Schweinefarmen in verbliebene Lebensräume der Flughunde als ein Faktor, der zum ersten Nipahvirusausbruch in Malaysia beitrug. Das Verbringen von asymptomatisch infizierten Schweinen im Rahmen des Handels ermöglichte zudem die Verbreitung des Virus über Ländergrenzen. Die Erhaltung des Lebensraums von Wildtieren, insbesondere Flughunden, sollte aus ökologischer und infektionsbiologischer Sicht darum oberste Priorität haben.

Ein weiterer, wichtiger Baustein in der Infektionsprävention ist die Aufklärung der in den betroffenen Gebieten lebenden Menschen über zugrundeliegende Übertragungsmechanismen. Dabei kann es in der Folge eine Herausforderung sein, bestimmte Gewohnheiten aufgrund möglicher Infektionsrisiken anzupassen oder zu unterlassen, wie z.B. das Trinken von rohem Dattelpalmsaft bzw. der zusätzliche Schutz von Sammelbehältnissen, sodass diese nicht durch Flughundsekrete (Speichel, Urin) verunreinigt werden.

Eine weitere Herausforderung bleibt zudem die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs für die Anwendung im Bereich der Veterinär- sowie im Bereich der Humanmedizin.

 

Für  die Erstellung des Steckbriefes zum Nipahvirus danken wir Dr. Kerstin Fischer und Dr. Sandra Diederich vom Institut für neue und neuartige Tierseuchenerreger am Friedrich-Loeffler-Institut, Insel Riems

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Juli 2021 - Streptococcus suis

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Abbildung: Kolorierte elektronen-mikroskopische Aufnahme von HEp-2-Zellen, die mit Streptococcus suis infiziert wurden (Manfred Rohde, Zentrale Einheit für Mikroskopie, Helmholtz-Zentrum für Infektionsforschung, Braunschweig)

Beschreibung

Streptococcus suis ist ein grampositives, kugelförmiges, bekapseltes Bakterium, das typischerweise in Ketten angeordnet ist. Dieser fakultativ pathogene Erreger ist ein häufiger Kommensale im oberen Respirationstrakt von Schweinen, der aber auch schwere systemische Erkrankungen hervorrufen kann und so weltweit zu enormen wirtschaftlichen Verlusten in der Schweineindustrie führt. Zudem spielt er eine immer bedeutendere Rolle als Zoonoseerreger.

S. suis kann bei 37°C sowohl unter aeroben als auch unter anaeroben Bedingungen angezüchtet werden und zeigt auf Blutagar eine „vergrünende“ Hämolyse (α-Hämolyse); manche Stämme können auch eine vollständige Hämolyse verursachen. Sowohl genetisch als auch phänotypisch ist S. suis eine sehr heterogene Spezies. Anhand der antigenen Eigenschaften der Polysaccharidkapsel kann man über 30 verschiedene Serotypen unterscheiden, wobei Serotyp 2 weltweit am häufigsten mit Erkrankungen beim Schwein und beim Menschen assoziiert werden kann. S. suis ist mit einer Vielzahl Virulenz(-assoziierter)-faktoren ausgestattet. Die Polysaccharidkapsel, die das Bakterium vor phagozytierenden Zellen schützt, und das sezernierte Toxin Suilysin, welches verschiedene Zelltypen durch Porenbildung schädigen kann, sind nur zwei Beispiele. Da es sich bei S. suis um einen fakultativ pathogenen Erreger handelt, braucht er zur Etablierung einer Infektion einen Wegbereiter (z.B. vorangegangene Infektion mit einem anderen Erreger, Immunsuppression), der es ihm ermöglicht, die Barriere des Atemwegepithels zu überwinden, um sich dann hämatogen/lymphogen im gesamten Organismus ausbreiten zu können.  

Erstmals entdeckt

Berichten zufolge wurde S. suis erstmals in den frühen 1950er Jahren in Europa (England, Niederlande) aus Schweinen isoliert, die an Meningitis, Septikämie oder eitriger Arthritis erkrankt waren. Einige Zeit später, im Jahr 1968, diagnostizierte man den ersten Fall beim Menschen in Dänemark und kurz darauf wurden weitere Fälle in Nordeuropa und Hong Kong bekannt. Allerdings wurde S. suis erst 1987 offiziell als neue Spezies anerkannt.

Wo kommt der Erreger vor?

S. suis besiedelt hauptsächlich den oberen Respirationstrakt (v.a. Tonsillen und Nasenhöhle) von Schweinen, ohne dabei zwingend eine Erkrankung auszulösen (subklinische Carrier). Außerdem kann S. suis die Schleimhaut im Genitaltrakt von Sauen besiedeln, und auch eine Kolonisation des Intestinaltraktes von Schweinen kann nicht ausgeschlossen werden. Durch den Transport von subklinisch infizierten Tieren wird der Erreger in andere (naive) Herden eingeschleppt. Innerhalb einer Herde spielt die horizontale Übertragung durch direkten Kontakt der Tiere oder über Aerosole, sowie die vertikale Übertragung von Sauen auf Ferkel während der Geburt eine Rolle.

In der Umwelt (Wasser, Fäkalien, Staub, Tierkadavern) ist S. suis eine gewisse Zeit lang überlebensfähig, sodass er auch in der Umgebung (z.B. auf Futtertrögen) der Tiere nachgewiesen werden konnte. Außerdem kann eine Übertragung über Vektoren (z.B. Fliegen) bislang nicht ausgeschlossen werden.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

In erster Linie ist S. suis ein Erreger, der sich an das Schwein als Wirt angepasst hat. Obwohl die Prävalenz in der Schweinepopulation enorm hoch ist (diese liegt weltweit bei fast 100%!), kommt es doch vergleichsweise selten zu schweren klinischen Erkrankungen (Inzidenz < 5%). Eine Erkrankung tritt vor allem bei Absatzferkeln (5-10 Wochen alt) auf, wenn der Schutz durch maternale Antikörper nachlässt. Aber auch bei erwachsenen Tieren spielt S. suis eine Rolle als sekundärer Erreger einer Bronchopneumonie im Zusammenspiel mit anderen viralen/bakteriellen Erregern (z.B. Schweineinfluenza-Virus, Porzines Reproduktives und Respiratorisches Syndrom Virus, Bordetella bronchiseptica, Actinobacillus pleuropneumoniae). Klinisch inapparente Tiere (Carrier) fungieren als Erregerreservoir und stellen eine wichtige Infektionsquelle für andere Schweine und den Menschen dar.

Berichten zufolge wurde S. suis auch in Wildschweinen und anderen Spezies (z.B. Kaninchen, Lämmer, Hunde) diagnostiziert. Deshalb sollte man auch andere Tierarten als potentielle Ansteckungsquelle in Betracht ziehen.

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Der Mensch kann sich entweder über den Verzehr von kontaminierten und nicht durcherhitzten Schweineprodukten oder über Verletzungen der Haut bei direktem Kontakt zu infizierten Schweinen oder kontaminierten Schweineprodukten mit S. suis infizieren.

Zur Risikogruppe zählen demzufolge Personen, die einen engen Kontakt zu Schweinen oder Schweineprodukten haben (z.B. Landwirte, Tierärzte, Viehtransporteure, Schlachthofpersonal, Metzger). Allerdings treten im westlichen Raum nur sporadisch Fälle humaner Infektionen mit S. suis auf. Im Gegensatz dazu sind Menschen im asiatischen Raum besonders gefährdet, sich mit diesem Erreger zu infizieren. Dies ist zum einen mit der dortigen Essenskultur zu erklären, da in einigen Ländern rohes Schweinefleisch und auch Schweineblut verzehrt wird. Des Weiteren spielen der Verkauf von rohem Schweinefleisch auf Straßenmärkten und die traditionelle Haltung und Schlachtung von Schweinen „im Hinterhof“ eine wichtige Rolle, die einen sehr engen Kontakt zu den Tieren und rohem Schweinefleisch mit sich bringt. So hat ebendiese Form der Schweineproduktion 1998 und 2005 zu einem Ausbruch von humanen S. suis-Infektionen in der Sichuan-Provinz in China geführt, der parallel zu einem Ausbruch in der Schweinepopulation verlief und bei dem zahlreichen Menschen starben.

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Menschen und Tiere?

Wenn S. suis die Epithelbarriere im Respirationstrakt überwindet und sich systemisch ausbreitet, dann zeigt sich dies bei den Ferkeln zunächst durch Fieber, begleitet von einer Bakteriämie oder Septikämie, die unbehandelt bis zu drei Wochen andauern kann. In dieser Phase kommt es zu wechselndem Fieber, Anorexie, Depression und Lahmheit; in perakuten Fällen können die Tiere auch plötzlich versterben. Einige Tiere zeigen zentralnervöse Symptome (fehlende Koordination, fehlendes Stehvermögen, Paddeln, Opisthotonus, Krampfen, Nystagmus) aufgrund einer Meningitis. Weitere klinische Manifestationen umfassen Arthritis, Endokarditis, Rhinitis, Pneumonie oder Polyserositis.

Beim Menschen ist die häufigste klinische Manifestation einer S. suis-Infektion die Meningitis, welche durch Kopfschmerzen, Fieber, zentralnervöse Symptome und später auch durch Verlust des Hörvermögens gekennzeichnet ist. Außerdem zeigen einige Patienten Symptome einer Sepsis, wie z.B. Petechien, Ekchymosen oder Purpura. Selten kommen auch Endokarditis, Arthritis und Endophthalmitis vor. Bei den Ausbrüchen in China, die mit einer ungewöhnlich hohen Morbidität und Mortalität einhergingen, handelte es sich in vielen Fällen um eine Sepsis und das daraus resultierende Toxic shock-like syndrome, welches zu einem Multiorganversagen führt.

S. suis Infektionen Mensch_Schwein

Abb. 2: S. suis Infektion bei Mensch und Schwein, angepasst aus Segura et al., 2017, Trends in Microbiology                                             

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Humane S. suis Infektionen werden mit Antibiotika wie Penicillin oder Ceftriaxon behandelt. Auch eine Kombination mehrerer Präparate ist möglich. Zusätzlich kann eine Therapie mit Dexamethason das Risiko eines Hörverlustes durch die Infektion senken. Bei Patienten mit septischem Schocksyndrom sind weitere intensivmedizinische Maßnahmen erforderlich.

Die Behandlung beim Schwein erfolgt ebenso durch Antibiotika. Zu den am häufigsten verwendeten Mitteln zählen die β-Lactame wie Penicillin, Ceftiofur oder Amoxicillin, aber auch andere Antibiotika wie Aminoglykoside oder Amphenicole werden eingesetzt. Trotz der weltweiten Nutzung von β-Laktam-Antibiotika sind viele der klinisch relevanten Stämme weiterhin sensibel gegenüber dieser Antibiotika-Gruppe; resistente Stämme in dieser Kategorie finden sich vor allem unter den Kommensalen. Insgesamt wurden diverse Resistenzen von S. suis Isolaten in den letzten Jahren beschrieben. Diese umfassen Resistenzen gegen Penicillin, Tetrazykline, Erythromycin, Trimethoprim/Sulfamethoxazol und Florfenicol.

Trotz intensiver Forschung ist bislang kein kommerzieller Impfstoff gegen S. suis zugelassen. Die hohe genomische, phänotypische und geographische Diversität dieses Erregers machen die Entwicklung einer universalen kreuzprotektiven Vakzine zu einer besonderen Herausforderung. Nichtsdestotrotz ist die genomische Variabilität unter klinischen Isolaten geringer als bei nicht-klinischen Stämmen, so dass das Ziel eines universellen Impfstoffes erreichbar scheint. Im Feld werden heute vor allem autogene Vakzine eingesetzt. Für ihre Entwicklung wird S. suis aus dem betroffenen Betrieb isoliert, in einem lizensierten Labor inaktiviert und zu einem Impfstoff verarbeitet. Autogene Vakzine sind somit betriebs- und stammspezifisch. Ihre Effektivität beruht auf der Menge genutzter Bakterien, der Inaktivierungsmethode sowie den verwendeten Adjuvantien. Die Protokolle variieren von Labor zu Labor. In der Literatur finden sich keine einheitlichen Angaben zur Wirksamkeit autogener Vakzine, weshalb weitere Studien in diesem Bereich dringend nötig sind.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

Die Erkrankung mit S. suis ist nicht meldepflichtig. Somit gibt es kein staatliches Überwachungssystem für diese Erkrankung in Deutschland. Es existieren mehrere molekulare Überwachungswerkzeuge, die auf der Sequenzierung entsprechender Isolate beruhen. Als Goldstandard für die Ermittlung der Populationsstruktur von S. suis wird die Multi-Locus-Sequenztypisierung (MLST) angesehen. Diese Methode untersucht die genetische Variation innerhalb sogenannter Haushalts-Gene und trifft somit eine Aussage über die genomische Diversität des Erregers. Die Ganzgenomsequenzierung hingegen wird dafür genutzt, Isolate anhand ihrer Virulenz in verschiedene Gruppen einzuordnen.

In den letzten Jahren wurden viele Studien aus verschiedenen Ländern (u. a. Deutschland, Schweiz, Vereinigtes Königreich, China, Nordamerika) publiziert, welche Aufschluss über die weltweite Prävalenz und Populationsstruktur von S. suis in Schweinebeständen sowie teilweise auch im Wildschwein geben.

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte? 

Obwohl S. suis weltweit als einer der bedeutendsten Erreger in der Schweinehaltung gilt, ist das Wissen über die Epidemiologie und Pathogenität dieses Erregers noch immer limitiert. Aktuelle Forschungsfragen konzentrieren sich deshalb auf das Erlangen eines besseren Verständnisses über die Interaktionen zwischen Wirt, Pathogen und Umwelt. Genomweite Assoziationsstudien geben Aufschluss über die globale genomische Vielfalt sowie die Evolution pathogener Stämme. Außerdem werden Gene identifiziert, die an der Virulenz und Kolonisierung beteiligt sind oder eine hohe Konservierung innerhalb klinischer Isolate aufweisen. Diese dienen dann als Ausgangspunkt für die Entwicklung eines universellen Impfstoffs. Die Impfstoffentwicklung stellt somit einen weiteren Schwerpunkt in der S. suis-Forschung dar. Ein universeller Impfstoff muss ein Antigen enthalten, dass auf Proteinebene hochkonserviert in allen Stämmen ist. Allerdings zeigt nur die Hälfte der Proteine in den gewöhnlich vorkommenden S. suis-Isolaten eine Proteinidentität von mindestens 80%. Die Übereinstimmung unter invasiven Stämmen liegt etwas höher.

Des Weiteren wird die Rolle der Mikrobiota bei der Entwicklung einer Infektion mit S. suis untersucht. Das Ziel ist es, geeignete Kommensalen zu finden, die für die Aufrechterhaltung einer gesunden Flora wichtig sind und Erreger vielleicht sogar verdrängen können (competitive exclusion).

Da S. suis oft als sekundärer Krankheitserreger in Erscheinung tritt, spielen Co-Infektionen eine bedeutende Rolle. Es werden sowohl Co-Infektionen mit Viren als auch mit anderen Bakterien in verschiedenen in vivo- und in vitro-Ansätzen analysiert.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt ist die Entwicklung neuer diagnostischer Methoden zur Unterscheidung krankmachender (virulenter) von avirulenten Stämmen

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Da eine vollständige Eliminierung der Campylobacter-Kontamination aus den Lebensmittel­pro­duktionsketten derzeit nicht möglich ist, ist derzeit das Ziel, Bekämpfungsmaßnahmen zur Mini­mie­rung des Vorkommens von Campylobacter spp. in den Beständen zu etablieren und die quantitative Belastung von Tieren und Lebensmitteln mit Campylobacter zu senken. Hierzu erscheint eine Kom­bi­nation mehrerer Verfahren auf verschiedenen Stufen der Lebens­mittelkette (schwerpunktmäßig im Geflügelsektor) am erfolg­ver­sprechendsten. Interventionsmaßnahmen im Pri­mär­pro­duk­tions­be­reich müssen darauf gerichtet sein, den Eintrag von Campylobacter in die Bestände zu verhindern und die quantitative Belastung zu senken (z. B. durch Optimierung der Haltungsbedingungen, Futter- und Wasserzusätze oder Phagenapplikation). Am Schlachthof kann durch technologische Verfahren die fäkale Kontamination von Fleisch mit Campylobacter reduziert werden. Diese Maßnahmen müs­sen durch Informationen von Produzenten und Verbrauchern begleitet werden. Für die Verbraucher spielt in der Infektionsvermeidung eine gute Küchenhygiene und die Hygiene bei der Verarbeitung von Lebensmitteln eine be­son­dere Rolle. Neue klinische Aspekte und molekulare Konzepte der Erkran­kungen beim Menschen, die in Form von neuen Mausinfektionsmodellen bereitgestellt wer­den, vervollständigen das Portfolio.

Wo liegen zukünftige Herausforderungen? 

S. suis ist ein früher Kolonisierer der nasalen Schleimhaut. Die Ferkel werden bereits während oder kurz nach der Geburt besiedelt. Da es sich bei diesem Erreger um einen Kommensalen im porzinen Atemtrakt handelt, sollte die optimale Bekämpfungsstrategie virulente Stämme eliminieren, ohne das Gleichgewicht der mukosalen Mikrobiota zu beeinträchtigen. Trotzdem basiert die Bekämpfung von S. suis noch oft auf einem alarmierend hohen Einsatz von Antibiotika, welches nicht nur ein erhöhtes Risiko der Resistenzentwicklung, sondern auch negative Effekte auf die natürliche Mikrobiota und das Immunsystem der Tiere mit sich bringt. Um den (inzwischen u. a. in Deutschland nicht mehr zulässigen!) prophylaktischen und metaphylaktischen Einsatz von Antibiotika zu reduzieren, sollten sich Präventionsmaßnahmen vor allem auf das Management prädisponierender Faktoren fokussieren. Zu den prädisponierenden Faktoren gehören ein schlechtes Stallklima (mangelnde Belüftung, Überbelegung, Temperaturschwankungen), ein schlechtes Hygienemanagement (kein Rein-Raus-Verfahren, mangelnde Desinfektionsmaßnahmen), Stress der Tiere sowie die Infektion mit anderen primären Atemwegserregern als Wegbereiter. Zusätzlich spielen autogene Impfungen in der Bekämpfung von S. suis Infektionen eine bedeutende Rolle.

Für die Bekämpfung von humanen S. suis Infektionen sind insbesondere eine gute Schlachthygiene, ausreichende Schutzkleidung (z.B. Handschuhe) bei der Fleischuntersuchung oder dem Umgang mit infizierten Tieren und der Verzehr von ausschließlich durchgegartem Schweinefleisch von Bedeutung. Um die Situation in Asien zu verbessern, ist eine ausreichende Aufklärung der Bevölkerung über die Risiken und Infektionswege der Erkrankung sowie eine Verbesserung der dortigen Haltungsbedingungen notwendig. 

Weitere Informationen

https://www.schweinegesundheitsdienste.de/services/files/Streptokokken-Hygienemanager.pdf

https://www.3drei3.de/artikel/streptococcus-suis-die-suche-nach-einer-losung_2568/

https://www.who.int/foodsafety/areas_work/zoonose/strepsuis/en/

https://www.pigss-horizon2020.eu/

https://www.mdpi.com/2076-0817/9/5/374

https://www.msdvetmanual.com/generalized-conditions/streptococcal-infections-in-pigs/streptococcus-suis-infection-in-pigs
 

Für die fachliche Unterstützung bei der Erstellung des Streptococcus suis-Steckbriefes danken wir Désirée Vötsch und Muriel Dresen von der Stiftung Tierärztliche Hochschule (TiHo) Hannover.

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Juni 2021 - BSE

Bild BSE C_Fast

(oben) Typische pathomorphologische Läsionen im Gehirn eines klinisch an BSE erkrankten Rindes, die spongiforme Auflockerung des Neuropils ist deutlich erkennbar, fokal ist zudem ein Amyloider Plaque nachweisbar, Hämatoxylin&Eosin Färbung, (unten) Massive diffuse Ablagerung des pathologischen Prion-Proteins (in Braun) im Gehirn eines BSE erkrankten Rindes, Immunhistologie, monoklonaler Antikörper L42 (Bilder: Dr. Christine Fast, NRL TSE)

Beschreibung

Die Bovine spongiforme Enzephalopathie (BSE) ist eine Prionerkrankung und gehört damit zur Gruppe der Transmissiblen Spongiformen Enzephalopathien (TSE), die wiederum den Proteinfehlfaltungskrankheiten zugeordnet werden. Nach der Protein-Only-Hypothese von Stanley Pruisiner ist eine fehlgefaltete, infektiöse Form (PrPSc) des körpereigenen zellulären Prion-Proteins (PrPc) der Auslöser der Erkrankung, indem es dessen Umfaltung induziert. Die dabei entstehenden massiven Ablagerungen des PrPSc im Zentralem Nervensystem sind das Kennzeichen der Erkrankung und verantwortlich für das klinische Erscheinungsbild.

Erstmals entdeckt

Die Erstbeschreibung der BSE erfolgte 1985 durch Gerald Wells, einem Veterinärpathologen des Central Veterinary Institute, Weybridge in England. Ihm und seinem Team fiel das gehäufte Auftreten einer neuen Erkrankung in Rindern auf, die mit einer schwammartigen Auflockerung des Gehirns einhergeht. Das histopathologische Bild entsprach den bereits von anderen TSEs bekannten Erscheinungsbild, wie zum Beispiel der seit Jahrhunderten bekannten Scrapie im Schaf. Im Jahr 1996 erfolgte erstmals die offizielle Erklärung, dass eine Übertragung der BSE auf den Menschen nicht ausgeschlossen werden kann und 2004 wurden zwei weitere Formen der Erkrankung entdeckt (H- und L-Typ der Atypischen BSE), die jedoch als sporadische, nicht übertragbare Altersveränderung eingestuft werden.

Wo kommt der Erreger vor?

Als wichtigster Übertragungsweg der BSE wird die Verfütterung von infektiösen Tiermehl angesehen. PrPSc ist sehr resistent gegenüber verschiedensten Umwelteinflüssen, so dass die vorhergehende Senkung der Verarbeitungstemperatur bei der Herstellung von Tiermehl im Vereinigten Königreich zu einer nicht ausreichenden Inaktivierung des Erregers geführt hat. Die Verwertung dieses Ausgangsmaterials, d.h. die Verfütterung von Rindermehl an Rinder, hat nachfolgend im Vereinigten Königreich die ersten BSE-Erkrankungen ausgelöst. Darüber hinaus wurden auch entsprechende Zusätze von tierischen Eiweißen und Fetten im Milchaustauscherfutter von Kälbern als Quelle der Erkrankung angesehen.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

Natürliche Infektionen mit der BSE sind bei Rindern, Ziegen und Katzen bekannt. Experimentell ist eine Vielzahl von Tierarten infizierbar, neben Schafen z.B. auch Nagetiere.

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Der Mensch infiziert sich durch die Aufnahme kontaminierter Nahrung.

Die Empfänglichkeit für TSE-Erkrankungen weist beim Menschen, abhängig vom Aufbau des zellulären, körpereigenen Prion-Proteins eine starke genetische Komponente auf, die zu einer unterschiedlich stark ausgeprägten Empfänglichkeit/Resistenz gegenüber einer TSE-Infektion führen kann.

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Menschen und Tiere?

Die BSE zeichnet sich durch einen protrahierten Verlauf mit langer Inkubationszeit aus. Daher sind nur erwachsene Tiere betroffen, das mittlere Alter betroffener Tiere liegt bei fünf Jahren. Auffällig sind die Verhaltensänderungen, die zunächst auch intermittierend auftreten können. Die Tiere sind nervös und schreckhaft, zeigen Bewegungsstörungen und reagieren überempfindlich auf Berührungen, Lärm und Licht. 

Das durch die BSE im Menschen ausgelöste Krankheitsbild wird als Variante Creutzfeldt-Jakob-Krankheit bezeichnet. Im Gegensatz zu der sporadischen Form der Erkrankung entwickeln sich die Symptome bei deutlich jüngeren Menschen (<30 Jahre). Die durchschnittliche Erkrankungsdauer liegt bei ca. 14 Monaten. Die Patienten zeigen in der Regel zunächst psychiatrische Symptome wie Angst und Depression, im weiteren Verlauf werden Demenz und neurologische Ausfälle (Krampfanfälle, Ataxien etc.) beobachtet.

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

TSEs sind nicht behandelbar und führen immer zum Tod des Tieres bzw. des Menschen. Da es sich bei dem Erreger um ein Eiweiß handelt, dass keinerlei spezifische Immunreaktion auslöst, ist auch eine Vakzinierung nicht möglich.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

Die BSE ist eine anzeigepflichtige Tierseuche. Die Bekämpfung und Überwachung der BSE erfolgt auf Grundlage der EU-Verordnung (EG) 999/2001. In Deutschland bedeutet das, das alle Risikotiere ab einer bestimmten Altersgruppe einem Schnelltest zum Nachweis des PrPSc im Gehirn unterzogen werden müssen. Darüber hinaus wird das sogenannte Spezifizierte Risikomaterial (SRM) bei der Schlachtung von Rindern und kleinen Wiederkäuern entfernt und als Tierisches Nebenprodukt der Kategorie 1 unschädlich beseitigt. Dabei handelt es sich um Körperteile bzw. Gewebe die das PrPSc enthalten könnten. 

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte? 

Trotz umfangreicher Forschung seit 1985 ist der Ursprung der BSE, d.h. der Ursprung des ersten PrPSc, dass unzureichend inaktiviert im Vereinigten Königreich erstmals in das Tiermehl gelangt ist, noch ungeklärt. Darüber hinaus ist es interessant, ob und inwieweit sich die BSE während einer Passage in anderen Spezies adaptiert und inwieweit ein sicherer Nachweis in solchen Fällen zu führen ist. Auch die Bedeutung der Atypischen BSE Formen ist noch nicht vollständig geklärt. Im Gegensatz zur Scrapie und anderen TSEs ist die BSE in ihrer Ausbreitung im Tierkörper eng auf das Nervensystem beschränkt, welche Zellen dabei insbesondere eine Rolle spielen und welche Faktoren die stark variable Inkubationszeit beeinflussen ist jedoch ebenfalls unbekannt. Darüber hinaus gilt für alle TSEs, dass bisher noch keine eindeutige Erklärung für die pathomorphologisch sichtbaren Läsionen gefunden werden konnte.

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Die Bekämpfung der BSE beruht auf den klaren Vorgaben des Überwachungssystems (siehe oben). Betroffene Tiere werden umgehend getötet und unschädlich beseitigt. Darüber hinaus existiert ein Verfütterungsverbot von Futtermitteln an Wiederkäuer, die verarbeitetes tierisches Eiweiß enthalten.  

Wo liegen zukünftige Herausforderungen? 

 

Trotz des seit 2001 bestehenden Verfütterungsverbotes treten sehr vereinzelt Klassische BSE Fälle auf, die es zu erkennen gilt, um einen adäquaten Verbraucherschutz zu gewährleisten und eine neue BSE Epidemie zu verhindern. Es ist daher von entscheidender Bedeutung, dass das derzeit angewandte System der aktiven Surveillance von Risikotieren beibehalten wird.

Sonstiges

Weitere Informationen zur BSE finden sich auch auf den Seiten des BMEL

 

Für  die Erstellung des Steckbriefes zu BSE danken wir Dr. Christine Fast (Nationales Referenzlabor für Transmissible Spongiforme Enzephalopathien (TSE), Friedrich-Loeffler-Institut, Insel Riems).

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Mai 2021 - Campylobacter

Campylobacter jejuni

Abbildung: Rasterelektronenmikroskopische Aufnahme einer Zelle des Campylobacter jejuni-Stamms 81-176. Copyright Prof. Dr. Steffen Backert (Boehm et al. 2012, Gut Pathogens, 4:3)

Beschreibung

Bakterien der Gattung Campylobacter sind uni- oder bipolar monotrich begeißelte, spiralförmige Stäbchenbakterien, die sich nach Gram negativ (Rot) färben. Die optimale Wachstumstemperatur der für den Menschen besonders gefährlichen thermophilen Arten C. jejuni und C. coli, die an die normale Körpertemperatur von Vögeln (39-42 °C) adaptiert sind, beträgt bis zu 45 °C. Alle Cam­py­lo­bac­ter-Arten sind microaerophil und wachsen bei reduzierter Sauerstoff-Konzentration von 5 % in einer Atmosphäre mit erhöhtem Kohlendioxid-Gehalt von 10 %. Die bei Infektionen des Menschen be­sonders häufigen Arten C. jejuni und C. coli sind weltweit Ursache für lebensmittelbedingte bak­te­rielle infektiöse Gastroenteritiden. Dieser Steckbrief fasst einige Eigen­schaf­ten der für den Men­schen gefährlichsten Campylobacter-Arten zusammen und weist auf aktuelle Trends bei der Be­käm­p­fung der Campylobacteriose hin.

Erstmals entdeckt

Die damals nicht kultivierbaren spiralförmigen Campylobacter-Bakterien wurden in Assoziation mit einer Enteritis­symp­to­ma­tik wahrscheinlich 1886 von Theodor Escherich in Stuhlproben und Dick­darm­schleim von Neugeborenen sowie von jungen Kätzchen erstmals beschrieben. Der kulturelle Nachweis und die permanente Kultur der Bakterien waren zunächst nicht erfolgreich. Dreißig Jahre später folgte die Isolierung ähnlicher spiralförmiger Bakterien aus abortierten Schafföten. Nach weiteren Berichten „Vibrio-ähnlicher“ Bakterien im Zu­sam­menhang mit Erkrankungen bei Rind, Schaf und Schwein wurde in den 1970er der Nachweis von Campylobacter-Arten als Durchfallerreger beim Menschen erbracht. Mit der Entwicklung spezieller Nährmedien, die den besonderen metabolischen Eigenschaften der Bakterien Rechnung tragen, wurde ein kausaler Zusammenhang zwischen Erkrankungssymptomatik und bakterieller Infektion möglich. In der Folge wurden die Bakterien der Gattung Campylobacter phylogenetisch den Epsilonproteobacteria zugeordnet, die genetisch besonders variabel sind und zu denen auch die weltweit sehr häufigen gastrointestinalen Krankheitserreger der nahe verwandten Gattung Helicobacter gehören.

Wo kommt der Erreger vor?

Die Arten des Genus Campylobacter sind in der Darmflora von warmblütigen Tieren, in Oberflä­chen­­gewässern und in der Umwelt global verbreitet. Die meisten Spezies können Erkrankungen bei Menschen und/ oder Tieren auslösen

Betroffene Tierspezies, Reservoir

Für die Erkrankungen beim Menschen spielt das Geflügel als Hauptreservoir für C. jejuni die größte Rolle. Bei den Tieren finden sich nur in seltenen Fällen Symptome, da die durch die Bakterien ausgelösten Entzündungsreaktionen durch anti-inflammatorische Zytokine kompensiert werden. Somit können sich die Krankheitserreger unauffällig in Geflügelbeständen etablieren, ohne dass es zu veterinärmedizinischen Interventionen kommt. Für den Transfer der Campylobacteriose als klas­si­­sche Zoonose zum Menschen sind aber auch Rinder und in geringerem Umfang Schweine von Be­deutung, die ebenfalls im Laufe der Mast oder der Milchproduktion keine oder nur schwach ausgeprägte Symptome zeigen

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Aus den oben genannten Zusammenhängen bezüglich der Reservoirtiere wird deutlich, dass sich der Mensch in der Mehrzahl der Fälle über Geflügelprodukte infiziert. Das wird auch durch die Melde­zah­len in den Ländern mit entsprechenden Meldesystemen so bestätigt. Über den Konsum von Roh­milch und nicht durchgegartem Fleisch sind aber auch Rinder, kleine Wiederkäuer und Schweine Ausgangspunkt für eine Campylobacteriose beim Menschen. Die bedeutendsten Risikofaktoren sind der Verzehr von unzureichend erhitztem Geflügelfleisch und Mängel in der Küchenhygiene. Wei­ter­hin stellen das Baden in Oberflächengewässern, die mit Kot von Wildvögeln kontaminiert sind, und Tätigkeiten in Kläranlagen oder in der Sanierung von Abwassersystemen Infektions­risiken dar. Bei kleinen Kindern findet sich in vielen Studien das Spielen auf sandigen Spielplätzen als Risikofaktor. Auch hier sind Wildvögel die Ursache der Kontamination solcher Spielplätze

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Menschen und Tiere?

Zu den Symptomen einer intestinalen Campylobacteriose beim Menschen gehören Bauch­schmer­zen, Durchfall mit Blutbeimengungen und Fieber. Der klinische Verlauf der Enteritis ist mit bis zu ei­ner Woche für die Betroffenen schwerwiegend - aber meist selbstlimitierend. Einige Infizierte ent­wickeln schwere postinfektiöse Autoimmunerkrankungen, die das Nervensystem, die Gelenke und den Darmtrakt betreffen. Zu den Komplikationen der Camplyobacteriose zählen das Guillain-Barré-Syndrom, die reaktive Arthritis und chronische entzündliche Darmerkrankungen wie Morbus Crohn und Colitis ulzerosa sowie das Reizdarmsyndrom, die durch eine initiale Campy­lo­bacter-Infektion ausgelöst werden können. Auch kommt es bei immungeschwächten Patienten durch systemische Ausbreitung der Krankheitserreger zu Erkrankungen des Kreislaufsystems und zu Septikämien, die im Einzelfall lebensbedrohlich sein können.

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Die Antibiotikatherapie mit Fluorochinolon-Antibiotika und Makroliden ist möglich, wird aber durch mehrere Faktoren erschwert. Zum einen ist der Einsatz dieser Antibiotika bei Durchfallerkrankungen aus pharmakologischen Gründen in vielen Gesundheitssystemen kontraindiziert und zum anderen sind große Teile der Camplyobacter-Populationen weltweit inzwischen resistent gegen diese Chemotherapeutika, die zum Teil auch in der Tierproduktion eingesetzt wurden bzw. regional noch werden. Da die Campylobacter-Bakterien kein Exotoxin produzieren, das die Symptomatik ur­säch­lich aus­löst, kommt der Hemmung der Aktivierung des angeborenen Immunsystems in Form von Granulozyten und Makrophagen durch bakterielle Endotoxine wie durch das Lipo-Oligosaccharid bei der Pathogenese eine grundlegende Bedeutung zu. Innovative neue Therapien setzen auf die Kombi­na­tion von immunmodulierenden und antibakteriellen Wirkstoffen. In der Impfstoffentwicklung spie­len konservierte Poly­saccha­rid­struk­turen der Bakterien eine besondere Rolle, da die Impfung mit Proteinen durch die außergewöhnlich große genetische Variabilität der Campylobacter-Popu­la­tio­nen er­schwert wird.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

Die mit Campylobacter-Infektionen verbundenen sozioökonomischen Kosten werden – in Ab­hän­gig­keit von der Überwachung der Erkrankung durch die Gesundheitssysteme - auf mehrere Milliarden Euro oder Dollar jährlich berechnet. Solche Daten liegen für die EU und die USA vor. Um das In­fek­tions­risiko für nicht infizierte Menschen durch fäkal-orale-Übertragung zu minimieren, arbeiten staat­­liche Behörden des medizinischen und veterinärmedizinischen öffentlichen Ge­sund­heits­sy­stems auf allen Ebenen der staatlichen Organi­sa­tion zusammen, um die Umsetzung der im Infek­tions­­schutz­ge­setz verankerten Meldepflicht für die Campylobacteriose möglichst effektiv um­zu­setzen. So können schon kleinste Ausbrüche der Erkrankung erkannt - und auf eine ursächliche Infektionsquelle zurückgeführt werden. Die daraufhin veran­lassten exekutiven Maßnahmen zielen darauf ab, eine weitere Ausbreitung der Erkrankungen durch Unterbrechung der Infektionsketten un­möglich zu machen. Auf veterinärmedizinischer Seite regelt die Zoonosen-Richtlinie der EU die Über­wachung von Campylobacter in Tieren und seit einigen Jahren ist Campylobacter als Pro­zess­hy­gienekriterium für Lebensmittelunternehmer in der EU-Verordnung zu Mikrobiologischen Kri­te­rien für die Fleischherstellung enthalten.

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte? 

Da die Campylobacter-Bakterien kein Exotoxin produzieren, das für die Symptomatik verantwortlich gemacht werden kann, kommt der Aktivierung des angeborenen Immunsystems in Form von Granulozyten und Makrophagen durch bakterielle Endotoxine wie das Lipo-Oligosaccharid bei der Pathogenese eine grundlegende Bedeutung zu. Deshalb sind Impfstrategien mit konservierten Polysacchariden und die Kombination von antibakteriellen und immunmodulatorisch wirkenden Chemotherapeutika im Fokus aktueller Forschung. Die Bestrebungen zur Bekämpfung der globalen Campylobacterose werden durch Grundlagenforschung im Bereich der Zellbiologie, der Immun­bio­lo­gie, der Gastroenterologie und der Epidemiologie ergänzt.

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Da eine vollständige Eliminierung der Campylobacter-Kontamination aus den Lebensmittel­pro­duktionsketten derzeit nicht möglich ist, ist derzeit das Ziel, Bekämpfungsmaßnahmen zur Mini­mie­rung des Vorkommens von Campylobacter spp. in den Beständen zu etablieren und die quantitative Belastung von Tieren und Lebensmitteln mit Campylobacter zu senken. Hierzu erscheint eine Kom­bi­nation mehrerer Verfahren auf verschiedenen Stufen der Lebens­mittelkette (schwerpunktmäßig im Geflügelsektor) am erfolg­ver­sprechendsten. Interventionsmaßnahmen im Pri­mär­pro­duk­tions­be­reich müssen darauf gerichtet sein, den Eintrag von Campylobacter in die Bestände zu verhindern und die quantitative Belastung zu senken (z. B. durch Optimierung der Haltungsbedingungen, Futter- und Wasserzusätze oder Phagenapplikation). Am Schlachthof kann durch technologische Verfahren die fäkale Kontamination von Fleisch mit Campylobacter reduziert werden. Diese Maßnahmen müs­sen durch Informationen von Produzenten und Verbrauchern begleitet werden. Für die Verbraucher spielt in der Infektionsvermeidung eine gute Küchenhygiene und die Hygiene bei der Verarbeitung von Lebensmitteln eine be­son­dere Rolle. Neue klinische Aspekte und molekulare Konzepte der Erkran­kungen beim Menschen, die in Form von neuen Mausinfektionsmodellen bereitgestellt wer­den, vervollständigen das Portfolio.

Wo liegen zukünftige Herausforderungen? 

Da Geflügelfleischprodukte die Hauptquelle für Infektionen beim Menschen darstellen, ist ein „One World - One Health“ -Ansatz mit gemeinsamen Anstrengungen von Gesundheitsbehörden, Human- und Veterinärmedizin, Grundlagenforschung, Landwirtschaft und Politik erforderlich, um die Belastungen der Gesundheitssysteme durch die Campylobacteriose zu verringern.

 

Für die fachliche Unterstützung bei der Erstellung des Campylobacter-Steckbriefes danken wir Prof. Dr. Stefan Bereswill (Charité-Universitätsmedizin, Institut für Mikrobiologie und Infektionsimmunologie,) und Prof. Dr. Thomas Alter (Freie Universität Berlin, Institut für Lebensmittelsicherheit und -hygiene).

Erregersteckbrief Campylobacter als PDF

April 2021 - MRSA

MRSA Biofilm

Kolorierte Biofilm-bildende MRSA. Die kugelförmigen Bakterien (blau) siedeln auf Oberflächen (weiß) und bilden dabei durch Ablagerung von extrazellulärem Material (gelb) einen Biofilm. Quelle: C. Schaudinn/Koloration: C. Jahnke/ZBS-4/RKI (Raster-elektronenmikroskopie)

Beschreibung

Als Methicillin-resistente Staphylococcus aureus (MRSA) bezeichnet man solcheS. aureus-Isolate, bei denen fast alle Vertreter der Gruppe der Betalaktam-Antibiotika nicht wirken; zoonotische Vertreter der MRSA werden zwischen Tier und Mensch übertragen.

S. aureus ist ein kugelförmiges Bakterium, das in Haufen gelagert ist. Der Erreger kann Teil der üblicherweise auf der Oberfläche von Haut und Schleimhäuten (meist in Nase und Rachen) bei Menschen und Tieren vorkommenden Bakterien sein. Ungefähr 20-50% der Menschen tragen diese Bakterien, oft in der Nase. Man spricht hier von Besiedlung oder auch “Kolonisation“. Eine Kolonisation mit S. aureus ist keine Krankheit. Wenn dieser Erreger jedoch in keimfreie Regionen des Körpers wie Blut, Gelenke, Wunden oder andere Weichteilgewebe gelangt, kann es zu leichten bis lebensbedrohlichen Infektionen kommen. Das kann zum Beispiel durch kleine Verletzungen, Piercings oder medizinische Eingriffe (z.B. Gefäßkatheter) geschehen, die S. aureus eine Eintrittspforte bieten.

Zu den häufigen durch S. aureus verursachten Infektionskrankheiten zählen u.a. Wundinfektionen, Haut- und Weichgewebeinfektionen, Lungenentzündungen und Sepsis. Für die Therapie dieser Infektionen werden in erster Linie Antibiotika aus der Gruppe der Betalaktame eingesetzt, da diese gut verträglich und hochwirksam sind. Doch viele S.  aureus-Stämme haben mit der Zeit Resistenzen gegen diese Antibiotika erworben. Von besonderer Bedeutung sind die „Methicillin-resistenten S. aureus“ (MRSA)-Stämme, da diese häufig auch gegenüber anderen Antibiotikagruppen resistent sind. Mit MRSA besiedelte Menschen haben nach Verletzungen oder medizinischen Eingriffen ein höheres Risiko, eine Infektion durch diese resistenten Bakterien zu erleiden. Heute wissen wir, dass MRSA auch zwischen Menschen und Tieren in beide Richtungen ausgetauscht werden können.

Erstmals entdeckt

Die ersten MRSA wurden bereits kurz nach der Einführung von Methicillin als Antibiotikum in England beschrieben (Abbildung 2). Ab den 1980er Jahren sorgte das Auftreten von MRSA in der Humanmedizin für Besorgnis, insbesondere da diese Antibiotika-resistenten Bakterien sich in Krankenhäusern („hospital-associated“ MRSA, ha-MRSA) verbreiteten und zu einer Vielzahl von schweren Infektionen und Todesfällen führten. Während um 1990 in Deutschland noch >95% der S. aureus Bakterien, die Infektionen bei Menschen verursachten, empfindlich für Methicillin waren, stieg der Anteil der unempfindlichen Bakterien bis 2005 auf ca. 25% an. Vorranging geschah die Verbreitung einzelner MRSA-Klone in Krankenhäusern und Pflegeeinrichtungen; MRSA-Infektionen in der Allgemeinbevölkerung blieben in Deutschland selten („community-assocciated“ (ca) MRSA). Durch die Einführung und konsequente Umsetzung besonderer Hygienemaßnahmen nahm dieser Anteil im letzten Jahrzehnt stetig ab und liegt in Deutschland aktuell bei <10%. Um Infektionen durch MRSA auch dauerhaft weiter senken zu können, müssen die präventiven Maßnahmen weiter fortgesetzt und intensiviert werden.

Entdeckung MRSA

Abb. 2: Einführung von Antibiotika für die Behandlung von Erkrankungen durch S. aureus, Nachweis von Resistenzen und Ausbreitung bei Menschen und Tieren.

In den 1990er Jahren gab es erste Publikationen zu MRSA bei Tieren, zunächst bei Haustieren wie Pferden und Hunden. Ab Mitte der 2000er Jahre traten MRSA auch bei Nutztieren auf, insbesondere bei Schweinen, die besonderen klonalen Linien zugehörig sind („livestock-associated (la)). Von medizinischer Bedeutung war, dass diese Tier-assoziierten MRSA-Stämme auf Personen mit beruflichem Kontakt zum Nutzvieh und deren Angehörige übertragen werden konnten. Hiervon ausgehend wurden diese MRSA vornehmlich in Gebieten mit hoher Schweinehaltung in die regionalen Krankenhäuser eingetragen. Zahlreiche weitere Studien zeigten dann das weltweite Auftreten dieser und anderer MRSA bei Nutztieren (Rinder, Schweine und Geflügel), bei Landwirten und später auch auf Fleisch. Parallel dazu gab es in klinischen Einrichtungen für Kleintiere und Pferde immer wieder MRSA-Ausbrüche. In einer deutschlandweiten Studie, die 2014 publiziert wurde, waren mehr als 50% der in Wundabstrichen von Hunden, Katzen und Pferden nachgewiesenen S. aureus MRSA. Analog zur Epidemiologie in der Humanmedizin sind hier die nasale Kolonisation der Tierärzte und Mitarbeiter, die Aufnahme von bereits mit MRSA kolonisierten oder infizierten Tieren sowie hygienische Mängel entscheidende Einflussgrößen auf die lokale Situation. 

Wo kommt der Erreger vor?

MRSA werden bei Menschen und Tieren (vorwiegend Nutz- und Begleittiere, seltener Wildtiere) sowie auf den von ihnen kontaminierten Oberflächen nachgewiesen. Das European Centre for Disease Prevention and Control (ECDC) schätzte, dass im Jahr 2015 mehr als 148.000 Menschen in der EU eine MRSA-Infektion erlitten haben, an der mehr als 7.000 Menschen gestorben sind. Insgesamt ist der Nachweis einer durch MRSA verursachten invasiven Infektion in Süd- und Südost-Europa um ein Vielfaches häufiger als beispielsweise in skandinavischen Ländern und den Niederlanden. Während in Deutschland der Anteil MRSA an allen S. aureus aus Blutkulturen von 20,8% im Jahr 2010 auf 7,6% im Jahr 2018 gesunken ist (EARS-Net), zeigen andere Europäische Länder wie Italien oder Griechenland diesen Trend nicht. Von allen schweren MRSA-Blutstrominfektionen waren 2018 3% solche, die durch typische la-MRSA verursacht werden (RKI). Dieser Anteil lag in den Nutztierhaltungsregionen in NRW und Niedersachsen bei >10%.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

Betroffen sind vor allem der Mensch als Hauptwirt sowie Säugetiere mit Menschenkontakt. Als Reservoir für MRSA gelten vor allem besiedelte Menschen in Krankenhäusern und Tiere in Tierkliniken sowie die Massentierhaltung und Fleischproduktion.

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Eine alleinige Besiedlung, beispielsweise der Nase, mit MRSA, ist keine Erkrankung. Eine Besiedlung kann jedoch das Risiko für eine Infektionskrankheit durch MRSA erhöhen. Als Risikofaktoren für eine solche Besiedlung gelten frühere Aufenthalte in Krankenhäusern (bei Tieren analog) und die vorherige Gabe von Antibiotika, vor allem für Menschen auch weitere Faktoren, wie Multimorbidität, das Vorhandensein chronischer Wunden, Diabetes mellitus, Dialysepflichtigkeit und Aufenthalt in Pflegeeinrichtungen. 

Menschen mit Kontakt zu Nutztieren wie Schweine, Rinder oder auch Geflügel wie Tierärzte oder Landwirte sind häufiger mit MRSA besiedelt als die allgemeine Bevölkerung.

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Menschen und Tiere?

MRSA können alle S. aureus-typischen Infektionen verursachen. Am häufigsten treten bei Menschen und Tieren eitrige Haut- und Weichgewebeinfektionen auf, z.B. Abszesse, die durch chirurgische Maßnahmen (Spaltung) und Antibiotika behandelt werden können. Besonders schwere Infektionen entstehen, wenn MRSA die Haut- und Schleimhautbarrieren überwinden und in das Gewebe und/oder die Blutbahn gelangen. Dann infizieren sie z.B. die Herzklappen, das Lungengewebe oder Knochen und Gelenke, führen dort zu eitrigen Entzündungen und nachfolgend zu Zerstörungen von Geweben und Organen sowie zur Sepsis. Über Blut- und Lymphgefäße oder entlang von anatomischen Strukturen kann es zu weiteren Absiedlungen und Abszessen in den verschiedensten Organen (z.B. Hirnabszesse) kommen. Tückisch sind diese Infektionen auch, weil S. aureus einschließlich MRSA besonders gut darin sind, sich an natürliche und künstliche (z.B. Katheter, künstliche Gelenke) Oberflächen anzuheften und sogenannte Biofilme zu bilden, die durch Antibiotika nur schwer oder nicht therapierbar sind.

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Hier muss unterschieden werden, ob eine MRSA-Kolonisation i.d.R. im Vorfeld einer geplanten Operation versucht werden soll zu beseitigen oder ob eine MRSA-Infektion therapiert werden muss. Zur Senkung des Infektionsrisikos ist der Versuch der Beseitigung einer MRSA-Besiedlung der Nase angezeigt. Zusätzlich zur Anwendung desinfizierender Seifen oder Lösungen wird sehr häufig ein spezielles Antibiotikum, Mupirocin, verwendet, das als Nasensalbe appliziert wird. Wenn Patienten eine MRSA-bedingte Infektionskrankheit erleiden, gibt es derzeit noch eine Anzahl verschiedener Antibiotika, die trotz der Multiresistenz vieler MRSA wirksam sein können (z.B. Vancomycin, Linezolid, Daptomycin). Zu bedenken ist jedoch, dass diese Antibiotika z.T. klinisch weniger wirksam sein können, weil sie sich z.B. nicht so gut im infizierten Gewebe (Knochen, Lungengewebe) verteilen können oder andere ungünstige Eigenschaften haben. Schwierig wird es, wenn Tiere mit MRSA kolonisiert oder infiziert sind. Da viele Wirkstoffe keine Zulassung für die Anwendung beim Tier haben, ist es für Tierärzte oft schwer, Infektionen wirksam zu therapieren. Auch die Dekolonisierung von Tieren ist nicht trivial. Impfstoffe gegen S. aureus bzw. MRSA sind nicht verfügbar; bisherige Entwicklungen waren nicht erfolgreich.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

MRSA-Screeningprogramme, oft im Rahmen regionaler Netzwerke, gehören zusammen mit anderen Maßnahmen heute zum unerlässlichen Repertoire einer guten Infektionsvorbeugung an human- und veterinärmedizinischen Einrichtungen.

In Deutschland müssen Infektionen im Krankenhaus durch MRSA nach §23 des Infektionsschutzgesetzes (IfSG) erfasst werden. Daten des Nationalen Surveillancesystems MRSA-KISS zeigen, dass 2019 etwa 6 von 1.000 im Krankenhaus behandelte Patienten MRSA-Träger waren. Zudem gibt es eine Meldepflicht für MRSA aus Blutkulturen nach §7 IfSG, wodurch 2020 1.126 Nachweise (RKI SurvStat) dokumentiert wurden. Mit ARS, der Antibiotika-Resistenz-Surveillance in Deutschland - wurde die Infrastruktur für eine flächendeckende Surveillance der Antibiotika-Resistenz insgesamt etabliert, die sowohl die stationäre Krankenversorgung als auch den Sektor der ambulanten Versorgung abdeckt, so dass belastbare Daten zur Epidemiologie der Antibiotika-Resistenz in Deutschland bereitgestellt werden. Auf Basis dieser verlässlichen und repräsentativen Daten können gezielt Maßnahmen zur Begrenzung des Problems ergriffen werden.

Das Bundesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) erhebt jährlich Resistenzdaten zu Infektionserregern von Lebensmittel liefernden Tieren und Heimtieren (Resistenzmonitoring GERM-Vet). Hierbei wird auch das Auftreten von MRSA bei den unterschiedlichen Tierarten erfasst. Im Rahmen des Zoonosenmonitorings werden repräsentative Proben aus der Lebensmittelkette (Erzeugerbetrieben, Schlachthöfen, Einzelhandel) und aus der „freien Wildbahn“ auf MRSA untersucht. Das Nationales Referenzlabor für koagulasepositive Staphylokokkeneinschließlich Staphylococcus aureus am Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) ist zuständig für Fragen zur Lebensmittelsicherheit und Lebensmittelhygiene im Hinblick auf MRSA in Lebensmitteln.

Das Referenzlabor für MRSA in der Humanmedizin ist das Nationale Referenzzentrum (NRZ) für Staphylokokken und Enterokokken am Robert Koch-Institut. Für infektionsmedizinische Probleme durch MRSA bei Haustieren oder in Tierkliniken gibt es das Konsiliarlabor der Deutschen Veterinärmedizinischen Gesellschaft (DVG) für Methicillin-resistente Staphylokokken an der Freien Universität Berlin (Institut für Mikrobiologie und Tierseuchen).

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte? 

Die Forschung zum Thema zoonotische MRSA verfolgt einen transsektorialen und interdisziplinären Ansatz: Aufgrund der erforderlichen engen Kooperation zwischen Wissenschaftler*innen aus der Human- und Veterinärmedizin sowie den Agrar- und Umweltwissenschaften ist hier der „One Health“- Gedanke zunehmend Richtschnur, denn Antibiotikaresistenzen kennen keine menschengemachten organisatorischen und fachlichen Grenzen (Abbildung 2, 3). 

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Für die Bekämpfung zoonotischer MRSA gibt es grundsätzlich zwei sich ergänzende Hauptaspekte, a) die Verringerung der MRSA-Last bei Haus- und Nutztieren sowie b) die Verhinderung der Übertragung von MRSA zwischen Menschen und Tieren in beide Richtungen (Abbildung 3). 

MRSA Bekämpfung

Abb. 3: Aktuelle Forschung auf dem Gebiet „Interventionen gegen zoonotische MRSA“   

Wo liegen zukünftige Herausforderungen? 

Die Herausforderungen für die zukünftige Forschung sind, analog zur Komplexität der beteiligten Faktoren (Human- und Tiermedizin, Landwirtschaft und Umwelt), sehr vielfältig: Eine Beteiligung aller betroffenen Gebiete sowie länderübergreifender Kooperationen zur Verringerung der weiteren weltweiten Akkumulation von Antibiotikaresistenzen angesichts der wenigen neuen (oral applizierbaren) Wirkstoffe zur Behandlung von Infektionskrankheiten ist notwendig. Die Forschungen betreffen MRSA, aber auch andere multiresistente Erreger (MRE). Wichtige Stichpunkte sind:

  • Forschung zur Adaptionsfähigkeit von MRE: Durch die Aufnahme zusätzlicher Virulenzfaktoren passen sich die Bakterien gleichzeitig an bestimmte Tierarten und den Menschen an 
  • Forschung zu den Verbreitungswegen neuartiger MRSA
  • Erforschung neuer Strategien zur Bekämpfung von MRSA-Biofilmen, z.B. in chronischen Wunden oder Implantat-assoziiert
  • Verbesserung des „Trackings“ neuer Antibiotikaresistenzen: Woher kommen diese, welches Verhalten selektiert sie (nicht nur Antibiotika, auch der Einsatz von z.B. Desinfektionsmitteln, Pestiziden und Schwermetallen kann eine selektive Wirkung entfalten)
  • Wie wirken sich Antibiotika auf die Gesamtheit der Bakterien im Körper aus? (Mikrobiota-/Metagenom-Forschung) 
  • Forschung zur Antibiotikaanwendung: Wie können wir den rationalen Einsatz von Antibiotika weiter verbessern? Wie können wir die Verbesserung verfolgen?
  • Entwicklung und Erforschung alternativer Substanzen oder Wirkprinzipien zur MRSA-Bekämpfung bei Mensch und Tier
  • Forschung zur Verbesserung des Sanierungserfolges von tierischen Reservoiren: Haustiere und Nutztierbestände
  • Forschung zur Verbesserung der Bekämpfung anderer medizinisch relevanter Staphylokokken-Spezies mit zunehmender Resistenzentwicklung (z.B. Vermeidung der Biofilmbildung oder Auflösung bestehender Biofilme) 
  • Forschung zu Antibiotikaresistenzen in der Umwelt: Welcher Austausch besteht über die Sektorengrenzen hinweg?

Sonstiges

Weiterführende Informationen

Forschungsverbund #1HealthPREVENT und aktuelle Publikationen des Verbundes

Nationale Referenzzentrum (NRZ) für Staphylokokken und Enterokokken am Robert Koch-Institut 

Nationales Referenzzentrum für Surveillance von nosokomialen Infektionen (MRSA-KISS)

Kommission für Krankenhaushygiene und Infektionsprävention (KRINKO)

Antibiotika-Resistenz-Surveillance in Deutschland (ARS)

Bundesinstitut für Risikobewertung (BFR): Fragen und Antworten für Tierärzte zu MRSA

Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung (BZgA): Informationen zu MRSA

Nationale Kampagne zur Verbesserung der Compliance der Händedesinfektion in deutschen Gesundheitseinrichtungen (Aktion saubere Hände)

Informationsseite der World Health Organization (WHO) zu antimikrobieller Resistenz  

Informationen und Guidelines zur Prävention und Kontrolle von MRSA (Robert Koch-Institut)

Nationales Referenzlabor für koagulasepositive Staphylokokken einschließlich Staphylococcus aureus (NRL-Staph)

 

Für die Erstellung des Steckbriefes danken wir Dr. Birgit Walther (Robert Koch-Institut), Dr. Antina Lübke-Becker (Freie Universität Berlin), Dr. Christiane Cuny (Robert Koch-Institut), Prof. Dr. Karsten Becker (Universitätsmedizin Greifswald, Friedrich Loeffler-Institut) und Dr. Robin Köck (Universitätsklinikum Münster, DRK Kliniken Berlin).

Erregersteckbrief MRSA als PDF

März 2021 - Brucella spp.

Brucella_März2021

Fluoreszenzmikroskopisches Bild intramakrophagischer Brucella suis (GFP markiert). Brucella-enthaltende Vakuolen füllen das Zytosol der Wirtszelle nahezu vollständig aus. (Bild: Stephan Köhler, Institut de Recherche en Infectiologie à Montpellier (IRIM), CNRS, INSERM, Frankreich)

Beschreibung

Brucella spp. gehören zu den Alphaproteobacteria und sind damit nah verwandt mit Tier- und Pflanzenpathogenen, wie Bartonella spp. und Agrobacterium tumefaciens, sowie Umweltkeimen, wie beispielsweise Ochrobactrum spp. Innerhalb des Genus werden aktuell zwölf Spezies beschrieben, welche sich in ihrer Pathogenität und ihrem tierischen Hauptwirt unterscheiden (siehe betroffene Tierspezies). Es handelt sich um fakultativ intrazelluläre, gramnegative, kokkoide Stäbchenbakterien. Die Unterscheidung der einzelnen Spezies und einiger Biovare beruht auf einer Reihe klassischer mikrobiologischer Tests (CO2-Bedarf, H2S-Bildung, Ureaseaktivität, Wachstumshemmung durch die Farbstoffe Thionin und Fuchsin, Agglutinationstests mit monospezifischen Antikörpern, Phagenlyse). Brucellen galten bislang als obligat aerob und unbeweglich. Sie sind aber in der Lage, ihren Stoffwechsel unter Sauerstoffmangel auf Nitratatmung umzustellen. Neuere atypische Brucella-Spezies, welche aus wechselwarmen Tieren isoliert wurden, besitzen außerdem ein Flagellum, welches ihnen die Fortbewegung ermöglicht. Sie gelten als Vorgänger der klassischen humanpathogenen Spezies. 

Ein Lipopolysaccharid an der Zelloberfläche ermöglicht Brucellen das Eindringen in Zellen des Monozyten-Makrophagen-Systems des Wirts und verhindert die Verschmelzung des Phagosoms mit dem Lysosom. Das saure Milieu innerhalb des Phagosoms aktiviert einen VirB Typ IV-Sekretionsapparat des Bakteriums, über den Effektorproteine in die Zielzelle ausgeschleust werden, welche die Assoziation der Brucella-enthaltenden Vakuole mit dem endoplasmatischen Retikulum vermitteln und den Umbau zu einer erregerspezifischen replikativen Nische fördern. Die Infektion des Makrophagen verhindert dessen Apoptose, so dass das Pathogen sein eigenes intrazelluläres Überleben sichert und sich ungestört in der Zielzelle vermehren kann.

Einige Brucella Spezies werden der Risikogruppe 3 zugeordnet. Brucella suis wurde in den 1950er Jahren erstmals als biologischer Kampfstoff in den Vereinigten Staaten aufmunitioniert. Brucella zählt zur Kategorie B der bioterroristisch relevanten Agenzien mit mittlerer Letalitätsrate, ist sehr umweltstabil, hoch infektiös und lässt sich leicht als Aerosol ausbringen. Andererseits kann die Verbreitung des Erregers aber auch gut eingedämmt werden und die humane Brucellose ist behandelbar. 

Erstmals entdeckt

Der Erreger wurde erstmals im Jahr 1887 von Dr. David Bruce, einem Militärarzt, aus der Milz eines verstorbenen Soldaten des britischen Empire isoliert und als Micrococcus melitensis beschrieben. Bruce war im Dienst der britischen Krone auf Malta und diagnostizierte bei zahlreichen, der dort stationierten Soldaten, ein unklares Fieber. Die Krankheit, welche damals auch als Mittelmeer- oder Maltafieber bekannt war, führte bei den erkrankten Soldaten zu langanhaltender Dienstunfähigkeit und ca. 10 % der Infizierten verstarben. 

Knapp ein Jahrzehnt nach der Erstbeschreibung des Bakteriums gelang es dem Malteser Arzt Dr. Themistocles (aliasTemi) Zammit im Jahr 1905, den Übertragungsweg der Brucellose aufzuklären. Er isolierte den Erreger aus Ziegenmilch, welche üblicherweise direkt nach dem Melken als noch euterwarme Rohmilch verzehrt wurde. Ein angeordnetes Konsumverbot führte letztlich zu einem Rückgang der Krankheitszahlen bei den auf Malta stationierten britische Soldaten. 

Wo kommt der Erreger vor?

Brucella spp. sind weltweit verbreitet. Etwa 500.000 Humaninfektionen werden jährlich gemeldet; die Dunkelziffer wird zwanzigmal höher angenommen. Infektionen mit Brucella melitensis und abortus werden gehäuft aus dem Mittelmeerraum, der Balkanregion, dem Mittleren Osten, Asien, Afrika, Mittel- und Südamerika berichtet. In Deutschland, Nordeuropa und Nordamerika wurde die Schaf-/Ziegen- und Rinderbrucellose erfolgreich aus den Nutztierbeständen eradiziert. Es gibt zahlreiche Länder und Regionen, in denen scheinbar nur eine geringe Prävalenz der Brucellose in den Nutztierbeständen vorliegt. Allerdings sind nicht überall hinreichend gute Überwachungs- und Kontrollsysteme für Zoonosen etabliert. Auch in eigentlich brucellosefreien Gebieten kann es sporadisch zu Ausbrüchen infolge eines Überspringens des Erregers aus der Wildtierpopulation kommen. In Deutschland beispielsweise sind immer wieder Schweinezucht- und Mastbetriebe mit Freilandtierhaltung betroffen. Die Hausschweine infizieren sich bei Wildschweinen mit B. suis bv 2, ein Biovar von geringer Humanpathogenität.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

Mehr als ein Jahrhundert lang galten lediglich Säugetiere als mögliche Wirte der Brucella spp. Die verschiedenen Spezies zeigen eine ausgesprochene Wirtspräferenz. Brucella melitensis (bv 1-3) infiziert überwiegend Schafe, Ziegen und Kamele, B. abortus (bv 1-7, 9) Rinder und Büffel, B. suis in Abhängigkeit vom Biovar Schweine (bv 1-3), Rentiere (bv 4) und Nagetiere (bv 5), B. canis Hunde, B. ovis Schafe und B. neotomae die Wüstenbuschratte. Von diesen sechs klassischen Spezies gelten die drei Erstgenannten als besonders humanpathogen, während B. canisseltener zur Infektion des Menschen führt und B. neotomae nur in Einzelfällen. Aus Meeressäugetieren wurden B. ceti (Wale, Tümmler und Delfine) und B. pinnipedialis (Seehunde, Seelöwen, Walrösser) isoliert. Ausschließlich der Sequenztyp ST27 bei B. ceti gilt unter den marinen Brucellae als humanpathogen. Die neuen und teilweise atypischen Brucella spp. umfassen B. microti (in Feldmäusen vorkommend), B. vulpis (in Füchsen) und B. papionis (in Pavianen). Brucella inopinata und ähnliche Stämme wurden anfangs im Zusammenhang mit opportunistischen Infektionen beim Menschen beschrieben. Zunehmend kommt es zum Nachweis dieses Erregers und B. microti-ähnlicher Stämme bei Amphibien, z.B. bei Afrikanischen Ochsenfröschen, Laub- und Seefröschen. 

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Menschen infizieren sich meist infolge des Verzehrs kontaminierter tierischer Lebensmittel. Rohmilch und nicht-pasteurisierte Milchprodukte, wie Rohmilchkäse, aber auch rohes Fleisch können zur Infektion führen. In endemischen Gebieten mit hoher Prävalenz der Brucellose in den Nutztierbeständen treten auch zahlreiche Fälle durch direkten Kontakt mit infizierten Tieren bzw. mit hochkontagiösem Abortmaterial auf. Dieser Übertragungsweg findet sich in der Regel bei Berufsgruppen, welche vermehrt Tierkontakte haben oder tierische Produkte verarbeiten, z.B. bei Veterinären*Innen oder Schlachthofpersonal. In brucellosefreien Ländern sind die meisten Fälle auf Reisen in Endemiegebiete oder Migration aus denselben zurückzuführen. In Deutschland sind überwiegend Menschen mit türkischem Migrationshintergrund betroffen. Außerdem ist die Brucellose die häufigste bakterielle Laborinfektion weltweit, da einzelne Bakterien ausreichen, um nach einer Inhalation zum vollen Krankheitsbild zu führen.  

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Menschen und Tiere?

Die Brucellose vermindert bei Haus- und Nutztieren die Reproduktionsrate infolge eingeschränkter Fertilität (ursächlich sind Orchitis und Epididymitis bzw. Endometritis) und durch Spätaborte, Frühgeburten oder die Geburt lebensschwacher Tiere. Häufig verläuft die Infektion aber auch latent, vor allem bei Wildtieren. 

Beim Menschen präsentiert sich die akute Brucellose als fieberhafter, grippeähnlicher Infekt mit Kopf- und Gliederschmerzen, Abgeschlagenheit und Müdigkeit. Leber, Milz und Lymphknoten sind teilweise vergrößert. Die Fieberkurve kann charakteristischerweise wellenförmig verlaufen mit ansteigender Körpertemperatur über den Tag und einer starken Entfieberung mit ausgeprägter Schweißneigung und Schüttelfrost im Verlauf der Nacht (daher rührt auch die frühere Bezeichnung undulierendes Fieber). Etwa 10-15 % der Patienten entwickeln trotz adäquater antibiotischer Therapie nach sechs Wochen eine chronische Verlaufsform mit sehr unterschiedlichen klinischen Manifestationen. Am häufigsten treten Entzündungen im Bereich des Achsenskeletts (Spondylitis, Sakroiliitis) auf, aber auch periphere Gelenke können betroffen sein. Verantwortlich für tödliche Verläufe (ca. 2 % aller Fälle) sind Meningoenzephalitis und Endokarditis. Die Klinik der chronischen Brucellose ist sehr variabel und die Infektion kann nahezu jedes Organsystem befallen. In betroffenen Geweben kommt es zu einer granulomatösen, nicht-verkäsenden Entzündungsreaktion, selten mit Abszessbildung.

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Für Nutztiere stehen Impfstoffe zur Verfügung. Zum einen der B. melitensis-Stamm Rev 1 für Schafe und Ziegen und zum anderen die beiden B. abortus-Stämme S19 und RB51 für Rinder. Es handelt sich um attenuierte Lebendimpfstoffe, welche allerdings nach der Impfung ebenfalls zu Aborten führen können und beim Menschen das Vollbild der Erkrankung auslösen. Insbesondere der Einsatz von RB51 wird in diesem Zusammenhang kritisch diskutiert. Ein geimpftes Tier lässt sich aufgrund einer anderen LPS-Struktur (rough LPS) beim RB51-Impfstamm leicht serologisch von einem mit einem Wildstamm (smooth LPS) infizierten Tier unterscheiden, was ein Vorteil in der Überwachung darstellt. Andererseits besitzt der Impfstamm eine Antibiotikaresistenz gegenüber Rifampicin, welches als Mittel der ersten Wahl in der antibiotischen Therapie der humanen Brucellose eingesetzt wird. Nur in Regionen mit einer sehr hohen Prävalenz der Brucellose in Nutztierbeständen macht die Impfung der Tiere letztlich Sinn, um die Verbreitung des Erregers einzudämmen. Impfstoffe für die Anwendung beim Menschen (beispielsweise für stark exponierte Berufsgruppen) gib es nicht, da Totimpfstoffe oder Bakterienbestandteile keine ausreichend hohe Immunität hervorrufen. Die Postexpositionsprophylaxe entspricht quasi der antibiotischen Therapie einer akuten Brucellose.

Für die Behandlung der Brucellose kommen verschiedene Antibiotika zum Einsatz, welche in unterschiedlicher Kombination verabreicht werden. Als First-Line-Therapie wird Rifampicin kombiniert mit Doxycyclin empfohlen. Alternativ kann auch ein Aminoglykosid (Streptomycin, Gentamicin) zusammen mit Doxycyclin verabreicht werden. Das letztgenannte Schema kommt häufiger in Endemiegebieten zum Einsatz, da die Zahl der primären Therapieversager und Rezidive geringer ausfällt als bei der Anwendung von Rifampicin. Im Gegenzug werden potenziell schwerwiegende Nebenwirkungen der Aminoglykoside (Ototoxizität, Nephrotoxizität) in Kauf genommen. Cotrimoxazol (Trimethoprim und Sulfamethoxazol) wird bei Schwangeren als Monotherapie verabreicht und ersetzt bei Kindern bis zum achten Lebensjahr das Doxycyclin (CAVE: Zahnschmelzdefekte und verzögertes Knochenwachstum). Antibiogramme sind für die Therapie der humanen Brucellose nicht wegweisend. Beispielsweise sind Brucella spp. in der in vitro-Testung meist empfindlich gegenüber Ciprofloxacin; das Fluorochinolon wirkt aber nicht im sauren Milieu der intramakrophagischen Brucella-enthaltenden Vakuolen.

Die Dauer der Antibiotikatherapie sollte sechs Wochen nicht unterschreiten und muss bei der chronischen Brucellose mit Organmanifestationen in Abhängigkeit vom Behandlungserfolg meist deutlich verlängert werden.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

Nach Infektionsschutzgesetz (gemäß § 7 Abs. 1 IfSG) ist der direkte oder indirekte Nachweis von Brucella spp. in Deutschland namentlich meldepflichtig, sofern dieser auf eine akute Infektion beim Menschen hinweist. Die Brucellose der Rinder, Hausschweine, Schafe und Ziegen ist eine anzeigenpflichtige Tierseuche (gemäß § 1 der Verordnung über anzeigepflichtige Tierseuchen). Die Überwachung in den Tierbeständen ist in der Verordnung zum Schutz gegen die Brucellose der Rinder, Schweine, Schafe und Ziegen (Brucellose-Verordnung) geregelt. Sowohl vor dem Import von Nutztieren aus Drittstaaten als auch bei der innergemeinschaftlichen Verbringung innerhalb der Europäischen Union muss zuvor die Brucellosefreiheit des Bestandes garantiert werden. Ein Überwachungssystem für die Brucellose bei Wildtieren existiert nicht.

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte? 

Schwerpunkte in der aktuellen Forschung zur Brucellose sind:

  1. Bewertung des zoonotischen Potenzials der neuen atypischen Brucella spp. 
  2. Entwicklung neuer, wirksamer Impfstoffe für Nutztiere (gleichermaßen sicher für Tier und Mensch)
  3. Identifikation der spezifischen Virulenzfaktoren humanpathogener Brucella spp.

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

In Endemiegebieten kann mit Hilfe von Impfprogrammen bei Rindern, Schafen und Ziegen die Ausscheidung des Erregers und damit die Durchseuchung der Nutztierbestände vermindert werden. Da die Impfung keinen absoluten Schutz darstellt und die Impfstämme selbst infektiös für Tier und Mensch sind, müssen sich effektive Überwachungs- und Kontrollmaßnahmen anschließen. Durch regelmäßige serologische Testungen (Blut oder Tankmilch) oder Verdachtsuntersuchungen bei entsprechenden klinischen Befunden (gehäufte Aborte) werden von der Brucellose betroffene Bestände identifiziert. Positiv getestete Tiere werden vom Bestand abgesondert und infizierte Tiere gekeult. Innerhalb der Europäischen Union erhält der betroffene Tierhalter eine finanzielle Entschädigung. Da diese Strategie in ärmeren Ländern nicht durchzusetzen ist, müssen dort die Verbraucher durch adäquate Maßnahmen der Lebensmittelhygiene geschützt werden. Brucella lässt sich zuverlässig mittels Erhitzens kontaminierter Lebensmittel abtöten und allein das Pasteurisieren von Milch verhindert schon die meisten Infektionen.

In Endemiegebieten sind außerdem Arbeitsschutz- und Hygienemaßnahmen im Umgang mit potenziell infizierten Tieren einzuhalten. Dies gilt insbesondere für Berufsgruppen, die in direktem Kontakt mit infizierten Tieren stehen (z.B. im Rahmen der Geburtshilfe) oder tierische Produkte zu Lebensmitteln prozessieren (z.B. in Schlachtbetrieben).

Wo liegen zukünftige Herausforderungen? 

Infolge der globalen Warenketten im Tier- und Lebensmittelhandel ist der Wiedereintrag von Brucella spp. in brucellosefreie Nutztierbestände eine der größten Herausforderungen in der weltweiten Kontrolle dieser Zoonose. Auch der Übertrag aus der Wildtierpopulation spielt aufgrund der von Verbrauchern*Innen zunehmend gewünschten artgerechteren Freilandtierhaltung in Industrienationen eine immer größere Rolle. In Endemiegebieten hingegen müssen verbesserte tierärztliche Überwachungs- und Kontrollmaßnahmen etabliert werden. Diese versagen vor allem in Konfliktregionen oder aus Ressourcenmangel. Die Verbraucheraufklärung in ärmeren und ländlichen Regionen müsste deutlich optimiert werden und sollte vor allem das gesundheitliche Risiko beim Verzehr traditioneller Rohprodukte im Fokus haben. Durch vermehrte Migrationsbewegungen und den weltweiten Tourismus werden zukünftig auch viele Brucellose-Patienten in Nicht-Endemiegebieten auftreten. In einer epidemiologischen Studie aus Deutschland konnte belegt werden, dass gerade diese Fälle nur sehr verzögert diagnostiziert und therapiert werden, was chronische und letale Verläufe wahrscheinlicher macht. Deshalb sollte der Brucellose, wie auch anderen derzeit nur wenig beachteten Zoonosen, im Ausbildungscurriculum klinisch tätiger Ärzte mehr Aufmerksamkeit geschenkt werden.

Sonstiges

World Health Organisation (WHO): https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/brucellosis

Centers for Disease Control and Prevention (CDC): https://www.cdc.gov/brucellosis/

Robert Koch-Institut (RKI): https://www.rki.de/DE/Content/InfAZ/B/Brucellose/Brucellose

Friedrich-Loeffler-Institut (FLI)https://www.fli.de/de/institute/institut-fuer-bakterielle-infektionen-und-zoonosen-ibiz/referenzlabore/oie-und-nrl-fuer-brucellose/

One Health European Joint Programme - Identification of emerging Brucella species (IDEMBRU): new threats for humans and animals: https://onehealthejp.eu/jrp-idembru/
 

Für die fachliche Unterstützung bei der Erstellung des Brucella spp. Steckbriefes danken wir Prof. Dr. Sascha Al Dahouk (Bundesinstitut für Risikobewertung).

Erregersteckbrief Brucella spp. als PDF

Februar 2021 - Hantaviren

TULV_hantavirus Vero E6

Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Hantavirus-Partikels (Copyright Bild: Dr. Kati Franzke, Labor für Elektronenmikroskopie, FLI)

Beschreibung

Hantaviren sind behüllte Viren mit einem segmentierten RNA-Genom negativer Polarität.

Ordnung Bunyavirales, Familie Hantaviridae, mit 4 Gattungen; die Gattung Orthohantavirus bein-haltet die bisher als humanpathogen bekannten Hantaviren. Die Benennung der Hantaviren erfolgt anhand des Ortes der Erstbeschreibung.

Erstmals entdeckt

Langjährige Untersuchungen nach dem Koreakrieg mit mehreren tausend erkrankten Soldaten führten 1978 zur Entdeckung des Hantaan-Orthohantavirus. Bereits in den 1960er Jahren war das Thottapalayamvirus entdeckt und als Arbovirus klassifiziert worden, das aber erst in den 1990er Jahren nach intensiver genetischer Charakterisierung als Hantavirus identifiziert wurde.

Wo kommt der Erreger vor?

Hantaviren kommen wahrscheinlich weltweit vor; die Datenlage für Australien ist sehr schwach. Das Vorkommen der Erreger ist an das Verbreitungsgebiet der Reservoire gebunden. In Amerika kommen Hantaviren vor, die das Hantavirale Cardiopulmonale Syndrom (HCPS) verursachen mit einer Letalitätsrate von bis zu 40%. In Europa, Asien und Afrika kommen Hantaviren vor, die das Hämorrhagische Fieber mit Renalem Syndrom (HFRS) mit einer Letalitätsrate von bis zu 10% hervorrufen. Das mit Wanderratten und anderen Rattenarten assoziierte Seoul-Orthohantavirus (SEOV), ebenfalls Erreger des HFRS, kommt vermutlich weltweit vor.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

Alle bisher als humanpathogen bekannten Hantaviren sind in Nagetieren gefunden worden. Jede Hantavirusart ist in der Regel mit einer Nagetierart assoziiert. Darüber hinaus sind in den vergangenen Jahren weitere Hantaviren in Spitzmäusen, Maulwürfen und Fledermäusen gefunden worden, deren Humanpathogenität unbekannt ist. Außerdem wurden vor kurzem auch Hantaviren bei Fischen und Reptilien entdeckt. Die Reservoirtiere erkranken selber nicht. 

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Die Hantaviren werden von persistent infizierten Nagetieren mit Urin, Kot und Speichel ausgeschieden. Die Übertragung auf den Menschen erfolgt vorwiegend durch das Inhalieren Virus-kontaminierter Stäube. Ein direkter Kontakt zu den Nagetieren ist für die Übertragung nicht erforderlich. Auch eine Übertragung durch Bisse ist beschrieben worden. 

Wegen des Expositionsrisikos stellen z.B. Waldarbeiter, Schädlingsbekämpfer und Soldaten besonders gefährdete Risikogruppen dar. Der Umgang mit gelagertem Brennholz, das Reinigen von Schuppen und anderen Räumen oder bestimmte Tätigkeiten im Freien, insbesondere in Jahren mit einer erhöhten Zahl infizierter Nagetiere, können zu einer Gefährdung der Allgemeinbevölkerung führen.

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Menschen und Tiere?

Der Schweregrad des HFRS-Verlaufs hängt unter anderem von der Art des Hantavirus ab. In Deutschland vorkommende Hantavirus-Arten können grippeähnliche Infektionen mit über drei bis vier Tage anhaltendem hohen Fieber sowie Kopf-, Bauch- und Rückenschmerzen verursachen. In einer darauffolgenden Krankheitsphase können Blutdruckabfall und schließlich Nierenfunktions-störungen bis zum akuten Nierenversagen auftreten. Sehr selten kann sich die Erkrankung auf die Lunge auswirken oder deutlich sichtbare, äußere Blutungen verursachen. Ein großer Teil der Infektionen beim Menschen verläuft jedoch ganz ohne oder mit milden und unspezifischen Symptomen („Sommergrippe“).

Bei verschiedenen Nichtreservoirtieren sind Hantavirus-reaktive Antikörper gefunden worden; über Erkrankungen von diesen Tieren ist nichts bekannt.

Die Leptospirose stellt eine Erkrankung mit zum Teil ähnlichen Symptomen dar, die auch von Nagetieren auf den Menschen übertragen wird und bei der Differenzialdiagnostik in Betracht gezogen werden sollte.

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Bisher existieren in Europa keine zugelassenen Impfstoffe. Die Therapie erfolgt vor allem sympto-matisch. Zum Teil werden Medikamente mit breitem antiviralen Spektrum eingesetzt.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

Der Labornachweis von Hantaviren beim Menschen sowie die Erkrankung an virusbedingtem hämorrhagischen Fieber ist laut Infektionsschutzgesetz in Deutschland meldepflichtig. Durch die Meldepflicht sind Jahre und Gebiete mit erhöhten Hantavirus-Erkrankungszahlen identifiziert worden. Das Puumala-Orthohantavirus (PUUV) verursacht im westlichen, südlichen und nordwestlichen Teil Deutschlands in bestimmten Jahren (Ausbruchsjahre) eine deutlich erhöhte Zahl von Hantavirus-Erkrankungen. Das Dobrava-Belgrad-Orthohantavirus (DOBV) kommt, wegen der Verbreitung der Brandmaus, nur im östlichen Teil Deutschlands vor. Kürzlich wurde in Deutschland eine von einer Heimratte (Wanderratte) übertragene SEOV-Erkrankung beschrieben. Das Robert Koch-Institut stellt aktuelle und historische Erkrankungszahlen in einem Onlinetool bereit (survstat.rki.de). Die gemeinsamen Untersuchungen des Konsiliarlaboratoriums für Hantaviren/Charité, des Julius Kühn-Instituts und des Friedrich-Loeffler-Instituts haben zur Erstellung eines Katasters von Hantavirusvorkommen im Tierreservoir in Deutschland geführt. Diese Untersuchungen führten zur Ermittlung der gegenwärtigen Verbreitung des PUUV und des DOBV, Genotyp Kurkino.

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte? 

  • Besseres Verständnis der Faktoren, die zum Auftreten von „Hantavirusjahren“ führen und Entwicklung entsprechender Vorhersagemodelle und Frühwarnsysteme
  • Entwicklung von Handlungsempfehlungen für den Öffentlichen Gesundheitsdienst
  • Weiterentwicklung diagnostischer Verfahren zum Nachweis verschiedener Hantaviren
  • Bestimmung von Virulenzfaktoren der Hantaviren
  • Charakterisierung der Wirtsadaptation von Hantaviren
  • Mechanismen und Konsequenzen der Hantavirusevolution
  • Prüfung der Humanpathogenität von Insektenfresser- und Fledermaus-assoziierten Hantaviren
  • Koinfektionen mit Hantaviren und anderen Erregern in Reservoirtieren
  • Identifizierung von Risikofaktoren in der Bevölkerung und in Berufsgruppen

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Die Vermeidung von Hantavirus-Erkrankungen basiert auf der Expositionsprophylaxe. Insbesondere in „Hantavirusjahren“ wird hierauf auch durch den öffentlichen Gesundheitsdienst in Endemie-regionen verstärkt hingewiesen. Ein wichtiger Schwerpunkt ist die Vermeidung des Eindringens von (potenziell Hantavirus-infizierten) Nagetieren in Wohn- und Arbeitsräume. Bei besonders gefährlichen Tätigkeiten ist das Tragen einer Atemschutzmaske zu empfehlen. Weitere Hinweise finden Sie auf dem Merkblatt „Wie vermeide ich Hantavirus-Infektionen?“

Wo liegen zukünftige Herausforderungen? 

  • möglicher Einfluss des Klimawandels und der Klimaanpassungsmaßnahmen auf Hantaviren und deren Reservoire
  • Überwachung von Hantavirusinfektionen in Heim- und Haltungsratten
  • Entwicklung neuer Aufklärungsstrategien, ggf. auf der Basis sozialer Medien
 

Für die fachliche Unterstützung bei der Erstellung des Hantavirus Steckbriefes danken wir Prof. Dr. Rainer G. Ulrich (Friedrich-Loeffler-Institut (FLI)),Dr. Mirko Faber (Robert Koch-Institut), Dr. Jens Jacob (Julius Kühn-Institut), Prof. Dr. Jörg Hofmann (Charité, Berlin), Dr. Johannes Dressman (Niedersächsisches Landesgesundheitsamt, NGLA), Dr. Christiane Klier (NGLA), Kathrin Jeske (FLI) und Dr. Stephan Drewes (FLI).

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Januar 2021 - Coxiella burnetii

coxiella burnetii

Humane Endothelzellen infiziert mit Coxiella burnetii. Zellen wurden markiert mit Antikörpern gegen C. burnetii (grün), Aktin (rot) und DAPI (blau). DAPI markiert den Zellkern der infizierten Zellen, in denen sich jeweils eine große mit C. burnetii gefüllte Vakuole befindet.  Bild: Q-Gaps

Beschreibung

Coxiella (C.) burnetii ist ein obligat intrazelluläres Gram-negatives Bakterium (Familie Coxiellaceae, Ordnung Legionellales, Klasse Gammaproteobakterien) und der Erreger des Q-Fiebers. Der Erreger kann in zwei antigenen Formen existieren: Phase I und Phase II. Diese sog. Phasenvarianz basiert auf der Lipopolysaccharidstruktur (LPS) der äußeren Zellmembran. Bakterien mit einem kompletten, langkettigen LPS werden als Phase I bezeichnet und sind virulent. Bakterien der Phase II weisen ein stark verkürztes LPS auf und sind weitgehend avirulent. Coxiellen können Monozyten und Makrophagen invadieren und sich im sauren Milieu des Phagolysosoms vermehren. Zwei Entwicklungsstadien werden morphologisch unterschieden, die „Small-Cell-“Variante (SCV) und die „Large-Cell-“Variante (LCV). Die SCV ist die extrazelluläre, umweltresistente Form, die über Monate in der Umwelt, wie Staub und Heu, persistieren und infektiös bleiben kann, während die LCV als stoffwechselaktive, vermehrungsfähige intrazelluläre Form angesehen wird. Der Erreger wird in die Risikogruppe 3 eingestuft und zählt aufgrund seiner geringen Infektionsdosis, Umweltstabilität und Luftübertragbarkeit zu den potenziellen biologischen Kampfstoffen (Bioterrorismus).

Erstmals entdeckt

Das Q-Fieber wurde als erstes vom australischen Forscher Edward Derrick beschrieben, der die Erkrankung bei Schlachthausarbeiter*innen in Australien beobachtete. (Derrick EH. “Q” fever, a new fever entity: clinical features, diagnosis, and laboratory investigation. Med J Aust. 1937;2: 281–99). Da Derrick die beobachteten Symptome keiner bekannten Krankheit zuordnen konnte, wurde die Erkrankung als Q-Fieber, für „query“- unbestimmt, bezeichnet. C. burnetii wurde später nach dem amerikanischen Bakteriologen Herald Rea Cox und dem australischen Arzt Frank Macfarlane Burnet benannt, die beide unabhängig voneinander das Bakterium in den 1930er Jahren isoliert haben.

Burnet FM, Freeman M (1937). "Experimental studies on the virus of "Q" fever". Med J Aust. 2 (4): 299–305;

Davis, Gordon E.; Cox, Herald R.; Parker and R. E. Dyer, R. R.; Dyer, R. E. (1938). "A Filter-Passing Infectious Agent Isolated from Ticks". Public Health Reports. Association of Schools of Public Health. 53 (52): 2259–82

Wo kommt der Erreger vor?

Coxiella burnetii kommt mit Ausnahme von Neuseeland und Antarktis weltweit vor.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

Hauswiederkäuer (Schafe, Ziegen und Rinder) scheiden den Erreger besonders während der Geburt oder eines Abortes in großen Mengen mit Geburtsflüssigkeiten und Nachgeburt aus. Zusätzlich erfolgt die Ausscheidung über Milch, Urin und Kot. Besonders bei Schafen kann eine Infektion mit Coxiella burnetii komplett symptomlos verlaufen, sodass ohne eine regelmäßige Probenuntersuchung nicht unbedingt bemerkt wird, ob die Tiere den Erreger ausscheiden. Dennoch sind Fehlgeburten, Totgeburten, Geburten lebensschwacher Neugeborener und der verzögerte Abgang der Nachgeburten als mögliche Anzeichen für Q-Fieber bei Hauswiederkäuern ernst zu nehmen. Auch andere Haus- und Wildsäugetiere (wie z.B. Katzen, Insekten und Spinnentiere können den Erreger ausscheiden, bilden aber nicht das Hauptreservoir für Infektionen beim Menschen. Die Übertragung durch Zecken ist noch nicht eindeutig geklärt. Jedoch dürfte vor allem der Zeckenkot eine wesentliche Rolle bei der Verbreitung von C. burnetii spielen. Infizierte Zecken können große Erregermengen mit dem Kot ausscheiden.

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Menschen infizieren sich hauptsächlich durch das Einatmen von bakterienhaltigen Stäuben oder Tröpfchen. Deshalb besteht besonders ein Risiko für Personen, die sich in unmittelbarer Nähe von erregerausscheidenden Hauswiederkäuern (Schafe, Ziegen, Rindern) aufhalten. Zudem werden erregerhaltige Stäube mit dem Wind weit verbreitet, so dass sich auch Menschen ohne Bezug zur Wiederkäuerhaltung mit C. burnetii infizieren können. Darüber hinaus kann der Erreger durch Ausbringen von Mist, der nicht ausreichend durcherhitzt war sowie während der Schafschur freigesetzt werden. Infektionen durch den Verzehr von Rohmilch- und Rohmilchprodukten sind äußerst selten und das Risiko wird als äußerst gering eingestuft (BfR).  Personen, die berufsbedingt Kontakt zu Schafen, Ziegen oder Rindern bzw. Materialien dieser Tiere haben, wie beispielsweise Tierhalter*innen, Schäfer*innen, Scherer*innen, Tierärzt*innen und ihre Mitarbeiter*innen, Labormitarbeiter*innen sowie Schlachthofarbeiter*innen, haben ein erhöhtes Risiko für eine Coxiella burnetii-Infektion.

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Tiere und Menschen?

Akutes Q-Fieber beim Menschen: Nach einer Inkubationszeit von 1-3 Wochen zeigen ca. 40 % der Infizierten klinische Symptome, während bei den übrigen Fällen die Infektion asymptomatisch verläuft. Klinische Beschwerden äußern sich in Form von grippeähnlicher Symptomatik wie starken retroorbitalen Kopfschmerz, Fieber, Mattigkeit, Gliederschmerzen und Schüttelfrost. Bei ca. 10-20 % der symptomatischen Fälle tritt eine atypische Pneumonie und/oder granulomatöse Hepatitis auf. Sehr selten führt die Infektion zu einer Myokarditis, Perikarditis oder Meningoenzephalitis.

Die Infektion während der Schwangerschaft kann das Risiko für eine Fehlgeburt (meist bei einer Erstinfektion im ersten Schwangerschaftsdrittel), eine Frühgeburt, eine Plazentitis (Entzündung der Plazenta), die in der Folge zum Abort führen kann, oder ein geringes Geburtsgewicht des Neugeborenen erhöhen. Eine Übertragung im Mutterleib mit Spätfolgen für das Kind wurde bisher nicht beschrieben.

Eine akute Coxiella burnetii-Infektion führt in ca. 1 % der Fälle zu einem chronischen Q-Fieber d.h. einer Chronifizierung (mehr als 6 Monate persistierende Infektion), die sich sehr häufig in Form einer Endokarditis klinisch manifestiert. Sehr viel seltener treten z.B. eine granulomatöse Hepatitis oder eine Osteomyelitis auf. Die chronische Erkrankung ist langwierig zu therapieren (mehrere Jahre) und weist in Verbindung mit einer hohen Komplikationsrate unbehandelt eine Mortalität von bis zu 40 % auf.

Nach einem akuten Q-Fieber kann zusätzlich ein Post-Q-Fieber-Müdigkeitssyndrom (Q fever fatigue syndrome – QFS) auftreten. Die häufigsten Symptome des QFS umfassen: Müdigkeit (Fatigue), Beeinträchtigung im Alltag, Konzentrationsschwäche, Muskelschmerzen, Nachtschweiß. Auch wird oft von Betroffenen geschildert, dass das vor der Erkrankung vorhandene Leistungs- und Arbeitsniveau nach einem Jahr nicht wieder erreicht wurde.

Bei Tieren können die Symptome ganz unterschiedlich ausgeprägt sein. Besonders bei Schafen kann eine Infektion mit C. burnetii ohne klinische Anzeichen einer Erkrankung verlaufen. Bei Ziegen kommt es häufig zur Geburt lebensschwacher Lämmer und zu Aborten. Das klinische Bild fällt beim Rind sehr unterschiedlich aus und reicht von symptomlos über verlängerte Zwischenkalbezeit, Nachgeburtsverhalten bis hin zum Abort. Im Gegensatz dazu, kommt es bei Ziegen und Rindern häufig zum Abort. Generell können folgende Symptome mit Q-Fieber bei Hauswiederkäuern in Verbindung gebracht werden: Fertilitätsprobleme, Fehlgeburt, Totgeburt, Geburt lebensschwacher Lämmer bzw. Kälber, verzögerter Abgang der Nachgeburt.

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Beim Menschen ist eine akute C. burnetii-Infektion mit Antibiotika (z.B. Doxycyclin) gut behandelbar. Im Fall eines chronischen Verlaufs sowie bei Vorerkrankungen oder bei einer Erkrankung vor/während einer Schwangerschaft ist eine langandauernde Antibiotika-Therapie notwendig. Ein Impfstoff für Menschen ist nur in Australien zugelassen und gegebenenfalls mit Nebenwirkungen verbunden.

Die Erregerausscheidung beim Tier kann, nach aktuellem Stand der Wissenschaft, durch Medikamentengabe nicht verhindert werden. Eine Behandlung mit Oxytetrazyklin führt nicht zu einer signifikanten Reduzierung der Erregerausscheidung. Ein Impfstoff ist in Deutschland für Rinder und Ziegen zugelassen und kann für Schafe umgewidmet werden. Dieser Impfstoff senkt die Erregerausscheidung der Tiere langfristig, kann sie aber nicht vollständig verhindern.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

Akutes Q-Fieber beim Menschen ist eine in der Bundesrepublik Deutschland nach dem Infektionsschutzgesetz (IfSG) meldepflichtige Erkrankung. Dem Gesundheitsamt wird gemäß § 7 Abs. 1 IfSG der direkte oder indirekte Nachweis von C. burnetii, soweit er auf eine akute Infektion hinweist, namentlich gemeldet.

In der Veterinärmedizin ist der direkte Nachweis von C. burnetii bei Wiederkäuern in Deutschland nach der Verordnung über meldepflichtige Tierkrankheiten (TKrMeldpflV) meldepflichtig. Dabei sind die Leiter der Veterinäruntersuchungsämter, der Tiergesundheitsämter oder sonstiger öffentlicher oder privater Untersuchungsstellen , die in Ausübung ihres Berufes meldepflichtige Krankheiten feststellen, verpflichtet, das Auftreten der Krankheit oder des Erregers unverzüglich der nach Landesrecht zuständigen Behörde unter namentlicher Angabe des betroffenen Bestandes, des Datums der Feststellung der betroffenen Tierarten und des Kreises oder der kreisfreien Stadt zu melden.

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte?

  1. Verbreitung von und Risikofaktoren für Q-Fieber bei Schafen und Ziegen in Deutschland.
  2. Welche Rolle spielen Zecken bei der Verbreitung von C. burnetii und wie übertragen Zecken den Erreger?
  3. Kann man ein aktives Monitoring und Überwachungssystem (MOSS) zur Detektion und zur Charakterisierung von C. burnetii in Herden kleiner Wiederkäuer etablieren um Risiken für die Übertragungen bzw. Ausbrüche beim Menschen frühzeitig zu erkennen und zu verhindern/zu minimieren?
  4. Bessere Vernetzung der human- und veterinärmedizinischen Meldesysteme zur Früherkennung von Q-Fieber-Ereignissen
  5. Bedeutung des durch Q-Fieber induzierten Post-Q-Fieber-Müdigkeitssyndroms (Q fever fatigue syndrome – QFS) in Deutschland im Hinblick auf rechtzeitige Erkennung und Behandlungs- bzw. Präventionsmaßnahmen
  6. Werden chronische Q-Fieber-Fälle in Deutschland zu selten diagnostiziert?
  7. Welche Auswirkungen haben die Empfänglichkeit/Immunität auf die Entwicklung klinischer Erkrankungen in Tieren Immunreaktionen auf C. burnetii und Virulenz von C. burnetii in verschiedenen Wirtsspezies?
  8. Die mögliche Korrelation des pathogenen Potentials von C. burnetii mit bestimmten Sequenzen im Genom und/oder dem Wirtstropismus.

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Voraussetzung für die Maßnahmen der Verhütung und Bekämpfung dieser Infektion beim Menschen ist das rechtzeitige Erkennen von Infektionen bei Tieren. Die Vermeidung des Kontaktes zu erregerausscheidenden Tieren stellt die wichtigste Vorbeugungsmaßnahme dar. Beim Auftreten von Q-Fieber-Erkrankungen ist eine enge Zusammenarbeit von Gesundheitsamt und Veterinäramt erforderlich, um die Infektionsquelle aufzuspüren und weitere Erkrankungsfälle in der Bevölkerung zu verhindern.

Eine zentrale Bekämpfungsstrategie beinhaltet die Beachtung von Schutz- und Hygienemaßnahmen bei Geburtshilfe und Schur. Bei einem Erregernachweis ist auch das Desinfizieren der Stallungen, Arbeitsmaterialien und Arbeitskleidung essentiell. Zusätzlich sollten Rohmilch oder Rohmilchprodukte nicht mehr an den Verbraucher abgegeben werden. Pasteurisieren inaktiviert C. burnetii.

Eine Impfung der Schafe, Ziegen und Rinder wird empfohlen.

Wo liegen zukünftige Herausforderungen?

Aufgrund der unspezifischen Symptome kann das Q-Fieber beim Menschen leicht mit einem grippalen Infekt verwechselt werden, so dass gegebenenfalls eine adäquate Behandlung mit Antibiotika nicht frühzeitig begonnen werden kann, um z.B. den möglichen Übergang in ein chronisches Q-Fieber zu verhindern.

Das Post-Q-Fieber-Müdigkeitssyndrom (Q fever fatigue syndrome – QFS) stellt diagnostisch und therapeutisch eine Herausforderung dar, da sich die Erkrankung durch Antibiotikagabe nicht beeinflussen lässt und kein eindeutiger Labornachweisparameter existiert. Deshalb werden psychosomatische und verhaltenstherapeutische Behandlungsansätze empfohlen.

 

Weitere Informationen:

Für die fachliche Unterstützung bei der Erstellung des Coxiella burnetii-Steckbriefes danken wir dem Q-GAPS Konsortium, insbesondere PD Dr. Anja Lührmann (Universitätsklinikum Erlangen).

Erregersteckbrief Coxiella burnetii als PDF

Dezember 2020 - Trichophyton benhamiae

Trichophyton benhamiae

8 unterschiedliche T. benhamiae Isolate, 4 vom Meerschweinchen (GP) und 4 von Menschen (hum), gezeigt ist Ober- (obverse) und Unterseite (reverse), (Bild: C. Baumbach, Uni Leipzig)

Beschreibung

Trichophyton benhamiae ist ein zoophiler Dermatophyt (Fadenpilz, der Pilzinfektion der Haut auslösen kann). Er kommt in zwei Varianten vor:

  • gelb: beige bis gelb gefärbte (oben und unten), fla­che, samtige, ausstrahlende Kolonien teilweise mit zentraler Erhabenheit und Furchung
  • weiß: teilweise granuläre Textur mit weißlicher, teilweise rötlich-brauner Oberseite, Unterseite rötlich-braun; Rand unregelmäßig ausgefranst

Seine Morphologie ist leicht mit anderen Pilzen zu verwechseln (M. canis, T. mentagrophytes) weshalb eine Differenzierung mittels molekularbiologischer Methoden empfohlen wird (insbesondere Sequenzierung best. Genregionen).

Erstmals entdeckt

T. benhamiae wurde erstmals 1998 von einem Kaninchen in Japan isoliert. 2002 wurde der Erreger erstmals von zwei menschlichen Patienten mit Tinea corporis (Dermatophytose von Rumpf und Extremitäten) in Japan isoliert. Diese hatten sich vermutlich an einem Kaninchen infiziert.

Wo kommt der Erreger vor?

Der Erreger ist weltweit verbreitet.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

Als Erregerreservoir dienen vorrangig kleine Nagetiere, vor allem Meerschweinchen, aber auch andere Nager und Kleinsäuger.

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Eine Infektion erfolgt vorrangig durch direkten Kontakt mit asymptomatischen oder infizierten Tieren.  Zudem kann es zu einer Infektion über unbelebte Vektoren kommen, wie Einstreu oder Gegenstände im Käfig. Die Sporen der Pilze sind sehr widerstandsfähig und können bis zu mehrere Jahre bei unzureichender Reinigung und Desinfektion überdauern. Häufig betroffen sind Kinder und Jugendliche, was vermutlich auf einen oft engen Kontakt mit ihren Haustieren zurückzuführen ist (es ist nicht abschließend geklärt, ob sie ggf. auch besonders empfänglich sind). Gefährlich kann eine Infektion für immunsupprimierte Patienten werden.

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Tiere und Menschen?

T. benhamiae löst vor allem bei Kindern und Jugendlichen Dermatophytosen aus. Am häufigsten sind hierbei sind Tinea corporis und Tinea faciei. Hierbei kommt es zu Entzündungen der Haut (rundliche, abgegrenzte Hautläsionen) am Körper und im Gesicht mit teilweise starkem Juckreiz. In einigen Fällen sind auch Kopfhaut und Haare betroffen (Tinea capitis) bis hin zu Kerion celsi (entzündlich-eitrige Kopfhautinfektion, oft mit dauerhaftem Haarausfall). Da alle genannten Merkmale mehr oder weniger stark auftreten können, kann das Krankheitsbild sehr variabel ausfallen.

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Es gibt verschiedene gut wirksame Medikamente. Hierbei sollte die Pilzart genau differenziert werden, um der Entstehung von Resistenzen entgegen zu wirken. Die Wirkstoffe werden häufig in Form von Cremes (Amorolfin, Clotrimazol, Ciclopiroxolamin, Naftifin etc.) verschrieben. Bei schwerer oder renitenten Fällen können die Wirkstoffe auch systemisch verabreicht werden (Terbinafin, Itraconazol, Fluconazol). Die größte Herausforderung für eine erfolgreiche Therapie ist die notwendige lange Behandlungsdauer (mehrere Wochen bis Monate, bei Nagelpilz auch über ein Jahr), was oft zu einer fehlenden Compliance bei den Patienten führt.

Einen humanen Impfstoff gibt es nicht. Für manche Tierarten gibt es Impfstoffe, welche jedoch keine Re-Infektion verhindern, sondern lediglich Symptome und Infektionsdauer verkürzen können.

Dermatophytosen sind teilweise auch selbstausheilend, sollten aber aufgrund der hohen Ansteckungsgefahr dennoch behandelt werden.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

Dermatophytosen sind nicht meldepflichtig, nur in besonderen Fällen, wenn z.B. mehrere Kinder in kurzen Abständen aus derselben Kita mit denselben Symptomen beim gleichen Arzt vorstellig werden. Die tatsächlichen Infektionszahlen können daher höher liegen als offiziell angegeben.

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte?

Ein Forschungsbereich ist der Einfluss von bestimmten Prädisposition (Stress, Alter) auf die Infektion mit T. benhamiae. Ein weitere Forschungsfrage ist, was zu einer Chronizität der Infektion führt. Aber auch Virulenzfaktoren und geeignete experimentelle Systeme, die den in vivo Zustand real abbilden, sind Themen in der Forschung.

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Ein wichtiger Ansatzpunkt ist die Prävention. Hierbei ist es wichtig, Menschen für die Gefahr von Pilzinfektionen zu sensibilisieren, damit sie im Schwimmbad Badeschlappen tragen und in den Skiurlaub den eigenen Helm und Schuhe mitnehmen, die eigene Haarbürste alleine nutzen, in Saunen und Fitnessstudios auf geeignete Unterlagen achten, nicht einfach so fremde Tiere streicheln und beim Neukauf von Haustieren (v.a. Meerschweinchen) einen prophylaktischen Besuch beim Tierarzt in Erwägung ziehen.

Bei der Behandlung von Erkrankten ist es wichtig, dass diese stringent den Anweisungen des behandelnden Arztes folgen. Auch eine gründliche Reinigung und Desinfektion der Umgebung von infizierten Patienten (Kleidung, Kuscheltiere, und Sofas u. ä.) ist wichtig.

Wo liegen zukünftige Herausforderungen?

Für die Zukunft sollte eine exakte Diagnostik in Routinelaboren implementiert werden, um Fehldiagnosen zu vermeiden. Diese beeinträchtigen nach wie vor epidemiologische Studien und weiterführende Forschung. Zudem ist es wichtig Hautärzte auf das Thema zu sensibilisieren und insbesondere nach Aufenthalten in wärmeren Ländern aufmerksam zu sein (dort sind einige Dermatophyten weiter verbreitet als in Deutschland). In Indien sind bereits resistente Hautpilze auf dem Vormarsch, die weite Teile der Bevölkerung befallen. Auch hier ist es wichtig Achtsamkeit zu praktizieren, um der weiteren Verbreitung von resistenten Pilzerregern vorzubeugen.

Für die fachliche Unterstützung bei der Erstellung des Toxoplasmose Steckbriefes danken wir Christina Baumbach (Universität Leipzig) und Prof. Dr. Pietro Nenoff (Universitätshautklinik Leipzig)

Erregersteckbrief Trychophyton benhamiae als PDF

November 2020 - FSME-Virus

Stadien Ixodes ricinus_FSME

3 Stadien (Larve, Nymphe, adulte Männchen/Weibchen) von Ixodes ricinus, der wichtigste Überträger des FSME-Virus in Mitteleuropa (Bild: PD Dr. G. Dobler, Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr)

Beschreibung

Das Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME)-Virus ist Mitglied des Genus Flavivirus, der Familie Flaviviridae. Es wird in die „Mammalian Tick-borne group“ eingruppiert. Insgesamt gibt es mindestens 5 Subtypen (Europäischer, Sibirischer, Fernöstlicher, Baikal, Himalaya). Es handelt sich um ein behülltes Virus. Sein Genom enthält ca. 11.000 Nukleotide (nt) in Form einer Einzelstrang RNA positiver Polarität.

Erstmals entdeckt

Die Erstbeschreibung des FSME-Virus erfolgte 1930 durch Hans Schneider in Neunkirchen, Niederösterreich („Schneidersche Krankheit“). 1937 wurde das Virus von Prof. Dr. Lev Zilber im Fernen Osten Russlands, bei Khabarovsk, beschrieben. Die Entdeckung des FSME-Naturherds erfolgte 1938 durch Prof. Evgenji Pawlowsky. 1949 gelang die Erstisolierung des FSME-Virus in Europa durch Dr. Frantisek Gallia in der Tschechoslowakei.

Wo kommt der Erreger vor?

Der Erreger kommt auf dem eurasiatischen Kontinent im sogenannten borealen Nadelwaldgürtel von England im Westen bis Japan im Osten vor. Im Norden reichte seine Verbreitung bis Schweden und Finnland. Im Süden erstreckt sich das Verbreitungsgebiet bis zum Mittelmeer, Schwarzes Meer, Transkaukasien, Mongolei und Südkorea.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

Vektor und Reservoir des FSME-Virus sind verschiedene Schildzeckenarten. In Mitteleuropa ist es vor allem Ixodes ricinus, in Russland v.a. Ixodes persulcatus und in Japan und Südkorea Ixodes ovatus. Seltener sind auch Buntzecken (Dermacentor)-Arten Reservoir des Virus (u.a. Dermacentor reticulatus in Sachsen, Sachsen-Anhalt, Russland, Mongolei u.a.). Natürliche Wirte für das Virus sind Kleinsäuger, u.a. Rötelmaus, Gelbhalsmaus, und Insektivoren.

Mensch und größere Wildtiere und Haustiere gelten als zufällige Fehlwirte, die nicht an der Zirkulation des FSME-Virus beteiligt sind.

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Natürliche Infektion erfolgen überwiegend durch Zeckenstich, seltener auch durch Verzehr unbehandelter Milch und Milchprodukte von Haustieren (Ziegen, Kühe, Schafe). Zudem sind Laborinfektionen durch Aerosol und Penetration virushaltiger Materialien durch die Haut möglich.

Risikogruppen sind alle Personen, die Kontakt mit der Vegetation und damit mit Zecken haben. Vor Einführung der Impfung waren v.a. Waldarbeiter und Landwirtschaftsarbeiter betroffen. Durch die Impfung der Risikogruppen kommen heute ca. 90% der Infektionen durch Freizeitaktivitäten zustande (Pilzsuchen, Wandern, Gartenarbeit, Spazierengehen).

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Tiere und Menschen?

Neben dem Menschen sind selten Hunde, Pferde, sehr selten Schafe und evtl. Mufflons betroffen. Hier kann es zu einer Enzephalitis kommen.

Beim Menschen ist häufig ein biphasischer Verlauf zu beobachten. Bei der ersten Phase handelt es sich um einen unspezifischen Allgemeininfekt und bei der zweiten Phase um eine Organphase (Meningitis, Enzephalitis, Myelitis). Die Letalität in Europa liegt bei ca. 1-2%. In Russland liegt sie Letalität durch sibirische und fernöstliche Subtyp-infektionen möglicherweise bei bis zu 20%.

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Es gibt keine ursächlich wirksamen Medikamente gegen das FSME-Virus. Als Therapie kommt alleinig die medikamentöse Behandlung von Symptomen zur Anwendung, die den Verlauf der Erkrankung nicht grundlegend verändern kann.

Es sind 2 Impfstoffe (jeweils als Erwachsenen- und Kinder-Impfstoff) verfügbar, die nach kompletter Grundimmunisierung einen Impfschutz von > 95% aufweisen.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

Die FSME ist in der gesamten EU meldepflichtig. In Deutschland ist die diagnostisch nachgewiesene FSME-Infektion meldepflichtig. Die Meldung erfasst ausschließlich humane Fälle auf Landkreisebene. Der Nachweis von FSME-Virus in Zecken oder der Nachweis von Antikörpern in Wild-/Haustieren sind nicht meldepflichtig. Nachdem der Mensch ein Fehlwirt für das FSME-Virus ist, zielt das deutsche Meldesystem nur auf humane Fälle und nicht auf die eigentliche Verbreitung des FSME-Virus ab. Als Risiko-Landkreise werden Landkreise bezeichnet die in 5 Jahren eine Inzidenz von 1/100.000 überschreiten. Landkreise mit einzelnen Erkrankungsfällen werden damit nicht als Risiko-Landkreise erfasst.

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte?

Aktuell gibt es noch eine große Anzahl an Forschungsfragen: 

Welche geographische Ausdehnung haben FSME-Naturherde und wie werden diese Herde über Jahrzehnte stabil gehalten?

Welche Faktoren führen zu einer Anpassung des VFSME-Virus an Vektoren und Wirtstiere?

Welche Auswirkungen haben die Änderungen des Wetters der letzten Jahre auf die Epidemiologie der FSME (sowohl Auftreten neuer als auch Verschwinden bekannter Risikogebiete)?

Wie breitet sich das FSME-Virus aus?

Welche epidemiologischen Risikofaktoren gibt es für FSME in unserer modernen Gesellschaft?

Gibt es Virusstämme mit unterschiedlicher Pathogenität in der Natur?

Wie und warum ist das FSME-Virus neuropathogen?

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Zum einen ist die Aufklärung über das Risiko von FSME-Infektionen eine wichtige Maßnahme. Zum anderen ist die Identifizierung von Risikofaktoren für humane FSME-Infektionen wichtig. Auch eine gezielte Propagierung der FSME-Impfung bei Populationen mit erhöhtem Infektions-Risiko kann einen wichtigen Beitrag leisten.

Zudem wird die experimentelle Eliminierung von FSME-Naturherden durch den Einsatz biologischer Maßnahmen untersucht (Zeckenbekämpfung, Nagetier-Bekämpfung).

Wo liegen zukünftige Herausforderungen?

In den vergangenen 3 Jahren konnte eine dramatische Zunahme der Zeckenpopulationen mit gesteigertem Risiko von FSME-Infektionen beobachtet werden mit einem tendenziell deutlichen Anstieg der FSME-Fälle in höher gelegenen Regionen Deutschlands. Die Bedeutung des Klimawandels für die Verbreitung von Vektoren, natürlichen Wirten und auf die Replikation des Virus im Naturzyklus muss zukünftig beachtet werden.

Zudem ist eine verbesserte Impfprophylaxe durch besseres Verstehen von Pathogenitäts- und Immunitätsmechanismen ein zukünftiges Ziel, sowie die verbesserte Durchimpfungsraten in Risiko-Landkreisen durch innovative Aufklärungsstrategien.

Auch die Entwicklung von antiviral wirksamen Medikamenten gegen FSME-Virus (und andere Flaviviren) ist ein wichtiges Thema, sowie das verbesserte Verstehen des FSME-Virus- Übertragungszyklus zur Etablierung ökologischer Bekämpfungsmaßnahmen in Naturherden.

Sonstiges

Weitere Informationen können auf der Seite des Nationalen Konsiliarlabors für Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME) des Instituts für Mikrobiologie der Bundeswehr gefunden werden.

Für die fachliche Unterstützung bei der Erstellung des FSME-Virus Steckbriefes danken wir PD Dr. Gerhard Dobler, Leiter des Nationales Konsiliarlabor für Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME) am Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr.

Erregersteckbrief FSME-Virus als PDF

Oktober 2020 - Toxoplasma gondii

T. gondii (Blume, RKI)

Toxoplasma gondii in seinem pathogenen Stadium als Tachyzoit (in grün). Grau: Wirtszellen, blau: Zellkerne der Wirtszellen und des Parasiten (Bild: M. Blume (RKI))

Beschreibung

T. gondii ist ein obligat intrazellulärer Parasit, der im Laufe seines Lebenszyklus sehr verschiedene Erscheinungsformen einnimmt. Er gehört zu den sogenannten Apicomplexa zu denen auch Erreger der Malaria und Kryptokkose gehören.

Erstmals entdeckt

T. gondii wurde erstmals 1902 von Charles Nicolle und Louis Manceaux als Parasit in dem afrikanischen Nager Gundi entdeckt.

Wo kommt der Erreger vor?

Der Erreger ist weltweit verbreitet. Besonders diverse und virulente Stämme des Parasiten kommen auf dem südamerikanischen Kontinent vor.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

T. gondii infiziert alle warmblütigen Tiere, inklusive dem Menschen. Besondere Bedeutung kommt katzenartigen Wirtstieren zu. Nur sie scheiden nach Infektion sogenannte Oozysten aus. Diese Form des Parasiten ist die einzige außerhalb von Wirtstieren vorkommende und umweltstabile Form des Parasiten. Sie sind das Produkt seines sexuellen Vermehrungszyklus, der exklusiv im Darmepithel von Katzen stattfindet.

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

Infektionen mit T. gondii finden durch Aufnahme kontaminierter Nahrung statt. Dabei werden entweder Oozysten aus der Umwelt oder sog. Gewebszysten aus ungenügend gegarten Fleischprodukten mit der Nahrung aufgenommen. Risikogruppen mit potentiell schwerem Krankheitsverlauf sind immunsupprimierte Personen und Schwangere. So treten in ersteren oft schwere neuronale Schäden durch eine rasche Vermehrung des Parasiten auf, die unbehandelt zu einem tödlichen Krankheitsverlauf führen können. Risikogruppen mit erhöhten Serokonversionsraten beinhalten Gruppen mit geringerem sozioökonomischem Status und die Landbevölkerung. In allen einmal infizierten Personen oder Tieren überdauert der Parasit innerhalb von Gewebszysten. Das führt zu einer geschätzten Prävalenz von ca. 30% weltweit und einer 50%igen Seroprävalenz in Deutschland.

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Tiere und Menschen?

Eine akute Toxoplasmose manifestiert sich in unspezifischen Symptomen, die monatelang anhalten können und Fieber und Schmerzen in Gelenken und Muskeln beinhalten. In sonst gesunden Patienten ist die akute Toxoplasmose selbst limitierend und meist entweder symptomlos oder von leichten Grippe-ähnlichen Symptomen begleitet. Schwer verlaufende Formen mit besonders aggressiven Parasitenstämmen oder in immungeschwächten Patienten können allerdings bleibende neuronale Schäden, wie Blindheit und Taubheit, hinterlassen oder tödlich verlaufen. Eine Primärinfektion von Schwangeren kann abhängig vom Infektionszeitpunkt und Behandlungsbeginn zu schweren Fehlbildungen oder Todgeburten führen.

Vereinzelt tritt auch eine Infektion der Retina in sonst gesunden Patienten auf, die mit einer Einschränkung des Sehvermögens verbunden ist.

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Wie für alle eukaryotischen Krankheitserreger, gibt es derzeit keinen für Menschen zugelassenen Impfstoff gegen Toxoplasmose. Für Schafe ist mit ToxoVac ein Lebendimpfstoff, basierend auf einem attenuierten Parasitenstamm, zugelassen.

Akute Infektionen mit T. gondii können mit dem Malariamedikament Atovaquone, mit Antifolaten, wie zum Beispiel Pyrimethamin, oder insbesondere bei Schwangeren mit Spiramycin behandelt werden. Diese Behandlungen sind nicht gegen chronisch infektiöse Gewebszysten aktiv, so dass es jeder Zeit du einem erneuten Krankheitsausbruch kommen. Es existiert momentan keine Therapie, die chronisch infektiöse Gewebszysten vollständig abtötet.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

Deutschlandweit ist die konnatale Toxoplasmose meldepflichtig. Die akute Toxoplasmose ist dagegen nur in Sachsen meldepflichtig. Derzeit finden im Rahmen von KiGGS , DEGS und GERN Studien des Robert Koch-Instituts repräsentative Erhebungen der Serumprävalenzen in Deutschland statt. Dabei werden Antikörper gegen T. gondii in Blutproben nachgewiesen, welche auf eine stattgefundene Infektion deuten.

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte?

Toxoplasma dient als Modellorganismus für eine Reihe Apicomplexer Parasiten zu denen auch die Erreger der Malaria und Cryptosporidiose zählen. Dabei wird auf der Suche nach essentiellen Proteinen und Prozessen die ausgezeichnete genetische Zugänglichkeit T. gondiis in CRISPR-basierten Screens ausgenutzt. Ziel ist es Angriffspunkte für potentielle Wirkstoffe zu identifizieren. Ein Schwerpunkt stellt dabei die Invasion und der Exit aus Wirtszellen dar, deren Mechanismus in groben Zügen in Apicomplexa ähnlich ist. Eine weitere zentrale Fragestellung ist die nach molekularen Grundlagen und Mechanismen der Persistenz und Resistenz von Gewebszysten T. gondiis.

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Eine zentrale Bekämpfungsstrategie sind Hygienemaßnahmen. So wird empfohlen potentiell mit Oozysten kontaminiertes Obst und Gemüse vor dem Verzehr zu waschen. Außerdem sollten Gewebszysten in Fleischprodukten durch vollständiges Garen bei Temperaturen über 65°C abgetötet werden. Schwangeren wird zudem empfohlen, das Säubern der Katzentoilette anderen Haushaltsmitgliedern zu überlassen, um Kontakt mit potentiell Oozysten-haltigen Kot zu minimieren.

Wo liegen zukünftige Herausforderungen?

Aktuelle Herausforderungen liegen in dem Eindämmen der verhältnismäßig hohen Prävalenz in Deutschland. Dafür ist ein vertieftes Verständnis des Beitrags von Infektionswegen nötig. Welcher Teil der Bevölkerung infiziert sich über eine Aufnahme von Oozysten oder Gewebszysten?

Wesentlicher Bestandteil einer Strategie die Übertragungswege einzudämmen und ein Wiederaufleben akuter Toxoplasmose in chronisch infizierten Personen zu unterbinden beinhaltet sowohl die Entwicklung eines Wirkstoffes, der Gewebszysten eliminiert, als auch die Entwicklung von Impfstoffen für Nutztiere und Menschen.

Sonstiges

Weiter Informationen können auf den Seiten des Robert Koch-Institutes gefunden werden:

https://www.rki.de/DE/Content/Infekt/EpidBull/Merkblaetter/Ratgeber_Toxoplasmose.html

Für die fachliche Unterstützung bei der Erstellung des Toxoplasmose Steckbriefes danken wir Dr. Martin Blume (Robert Koch-Institut).

Erregersteckbrief Toxoplasma gondii als PDF

September 2020 - Hepatitis E-Virus

HEV-Partikel (Dr. Ashish Gadicherla, BfR, Berlin)

Elektronenmikroskopische Aufnahme zweier HEV-Partikel (Dr. Ashish Gadicherla, BfR, Berlin)

Beschreibung

Einzelsträngiges RNA-Virus aus der Familie Hepeviridae (Genus Orthohepevirus). Häufigste Ursache für akute Hepatitis weltweit. Beim Menschen kommen vor allem die Genotypen 1 bis 4 der Spezies Orthohepevirus A vor.

Erstmals entdeckt

HEV wurde 1978 nach einem Ausbruch in Indien zum ersten Mal als Nicht-Hepatitis A & Nicht-Hepatitis B-Virus identifiziert (Khuroo et al. 1980). Die fäkal-orale Übertragung wurde erstmals 1983 in einem Selbstversuch beschrieben (Balayan et al. 1983).

Wo kommt der Erreger vor?

Der Erreger kommt weltweit vor. Die Mensch-assoziierten Genotypen 1 und 2 sind in Afrika und Asien verbreitet. Die Genotypen 3 und 4 kommen sowohl bei Menschen als auch bei Tieren (Schwein, Wildschwein, Kaninchen, Rehwild u.a.) vor. Das Verbreitungsgebiet des Genotyps 3 ist Europa und Nordamerika. Genotyp 4 ist vor allem in Asien, insbesondere in China, zu finden.

Betroffene Tierspezies, Reservoir

HEV-ähnliche Viren wurden auch in Vögeln (Spezies Orthohepevirus B), Nagern und Carnivoren (Spezies Orthohepevirus C), Fledermäusen (Spezies Orthohepevirus D) sowie in Fischen (Genus Piscihepevirus) nachgewiesen.  Für die zoonotischen Genotypen 3 und 4 stellen Schweine und Wildschweine das Hauptreservoir dar. Es wurde zudem eine Übertragung von Kaninchen-, Dromedar- und Ratten-assoziierten HEV auf Menschen beschrieben.

Wie kann sich der Mensch infizieren? Gibt es Risikogruppen?

In Europa stecken sich Menschen hauptsächlich über den Verzehr unzureichend erhitzter Fleischprodukte von Schwein und Wildschwein an. Daneben gibt es eine steigende Zahl an Infektionen über Bluttransfusionen.

In Asien und Afrika erfolgt die Infektion in der Regel über kontaminiertes, fäkal verunreinigtes Trinkwasser.

Immunsuppression und Vorschädigung der Leber erhöhen das Risiko für chronische Infektionen und fulminante Verläufe. Einem besonderen Risiko sind Schwangere ausgesetzt, bei denen es nach Infektion mit dem Genotyp 1 zu einem Anstieg der Mortalitätsrate auf 25-30% kommen kann (Aggarwal et al., 2007).

Was für Krankheitssymptome zeigen infizierte Tiere und Menschen?

In der Regel sind Infektionen mit HEV asymptomatisch und heilen folgenlos aus. Bei einer symptomatischen akuten Hepatitis treten zunächst unspezifische Krankheitszeichen wie Schwäche, Arthralgien, Myalgien oder Erbrechen auf. Im weiteren Verlauf zeigen sich Hepatitis-typische Symptome wie Ikterus, Pruritus, entfärbter Stuhl und dunkler Urin. In schweren Fällen kann es zu einem schweren Leberversagen kommen. Chronische Verläufe treten vor allem bei Immunsupprimierten meist nach Organtransplantationen auf.

Zusätzlich werden extrahepatische Manifestationen beschrieben, z. B. das Gullain-Barre-Syndrom, Glomerulonephritis, Kryoglobulinämie sowie sporadische Fälle von Enzephalitis und Myopathie.

Bei den meisten Tieren ist eine Infektion symptomlos. Eine Ausnahme stellt aviäres HEV dar, das beim Geflügel zur Vergrößerung der Milz (Splenomegalie) und Leber (Big Liver and Spleen Disease) und einer Verringerung der Eilegerate führen kann.

Gibt es Medikamente oder einen Impfstoff?

Chronische und akute Infektionen lassen sich in der Regel gut mit Ribavirin behandeln. Diese Behandlung ist jedoch für Schwangere kontraindiziert. Zudem wird bei chronisch infizierten Patienten eine zunehmende Zahl von Ribavirin-resistenten Virusvarianten beobachtet. Andere Substanzen wie pegyliertes Interferon oder Sofosbuvir – ein Inhibitor von Hepatitis C-Viren - haben nur begrenzte Wirksamkeit oder müssen noch in klinischen Studien auf ihre Wirksamkeit hin getestet werden.

Zurzeit wird an verschiedenen Impfstoffkandidaten gearbeitet. Ein kommerzieller Impfstoff (Hecolin®), dessen Basis ein rekombinantes Kapsid-Protein des HEV ist, wurde bereits im Menschen getestet, er ist allerdings bislang nur in China zugelassen. Ein Grund liegt darin, dass dessen Wirksamkeit bislang nur gegenüber den Genotypen 1 und 4 gezeigt wurde.

Wie gut ist das Überwachungssystem für diesen Erreger?

Die HEV-Infektion wurde 2001 als meldepflichtige Erkrankung in Deutschland in das Infektionsschutzgesetz (IfSG) aufgenommen. In den letzten Jahren stiegen die in Deutschland gemeldeten HEV-Fälle jedoch deutlich an von 53 in 2004 bis über 3000 Fälle in 2019. Die starke Zunahme lässt sich u.a. durch eine erhöhte Aufmerksamkeit durch behandelnde Ärzte zurückführen.

Was sind aktuelle Forschungsfragen/ -schwerpunkte?

Neuere Studien deuten darauf hin, dass HEV in zwei Formen existiert: als unbehülltes Virion, das über den Kot ausgeschieden wird, und als ein membranumhülltes („quasi-enveloped“) Virion, das im Blut zirkuliert. Beide Virustypen sind infektiös, unterscheiden sich aber in der Art und Weise, wie sie Zellen infizieren. Bislang ist aber nicht bekannt über welchen Zellrezeptor das Virus-Attachment erfolgt. Auch über die Rolle des viruseigenen ORF3-Proteins gibt es nur wenige Erkenntnisse. Man weiß seit kurzem, dass es als Ionenkanal (Viroporin) für die Virusfreisetzung eine wichtige Rolle spielt. Eine aktuelle Fragestellung ist außerdem die Suche nach Ursachen für die schweren Verläufe und hohe Mortalität bei Schwangeren, die nur durch den Genotypen 1 ausgelöst werden.  Weiterhin sind die speziellen Bedingungen zur Herstellung sicherer Lebensmittel aus Schweineprodukten Gegenstand aktueller Forschungen.

Welche Bekämpfungsstrategien gibt es?

Zunächst einmal stehen präventive Maßnahmen durch verbesserte Hygienebedingungen in betroffenen Regionen im Fokus. Für die Ausbreitung der Genotypen 1 und 2 in Asien und Afrika mit verheerenden Ausbrüchen sind die Versorgung mit sauberen Trinkwasser und die Verbesserung der sanitären Hygiene von zentraler Bedeutung. Da in westlichen Ländern in der Regel zoonotische Übertragungen auftreten, sollte vor allem bei bestehender Immunsuppression auf die ausreichende Erhitzung von Fleischprodukten geachtet werden.

Zudem werden zurzeit verschiedene neue Wirkstoffe zur Behandlung von HEV getestet. Ein vielversprechender Kandidat ist dabei Silvestrol, ein Naturstoff, der aus Mahagonigewächsen extrahiert wird. Die antivirale Wirkung konnte bereits in vitro in HEV-infizierten menschlichen Leberzellen und in vivo mit humanisierten Mäusen erfolgreich nachgewiesen werden.

Wo liegen zukünftige Herausforderungen?

Nach wie vor fehlt ein von der WHO zugelassener und geprüfter Impfstoff, dessen Wirksamkeit für alle humanpathogenen Genotypen und für alle Altersgruppen nachgewiesen wurde. Gerade im Hinblick auf die weltweiten Flüchtlingsströme und teils prekären hygienischen Bedingungen in Flüchtlingslagern, die großer HEV-Ausbrüche zur Folge haben können (z.B. in Uganda und Sudan), ist die Entwicklung und Bereitstellung eines Impfstoffs von zentraler Bedeutung.

Für die fachliche Unterstützung bei der Erstellung des HEV-Steckbriefes danken wir Dr. Martin Eiden (Friedrich-Loeffler-Institut) und Prof. Dr. Reimar Johne (BfR, Berlin).

Erregersteckbrief Hepatitis E als PDF

 

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