Klimaerwärmung: Neue Vektoren und neue Krankheiten?

Transkript

1 Klimaerwärmung: Neue Vektoren und neue Krankheiten? Dr. J.F. Freise (LAVES) Dr. S. Olbrich (NLGA)

2 WHO, London, 1999: Es ist allgemein anerkannt, dass das Klima auf die zeitliche und räumliche Verteilung von Vektoren und Krankheitserregern einen wichtigen Einfluss hat.

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4 Zunahme der Niederschläge in Deutschland Prognose: stärkere Schwankungen

5 Trends der Lufttemperatur in D zeigen nach oben Wärme im Sommer fehlender Frost im Winter höhere Luftfeuchtigkeit Vektoren (hier: hämatophage Arthropoden): wechselwarme Tiere abhängig von äußeren Bedingungen temperaturabhängige Entwicklungsdauer temperaturabhängige Stechaktivität

6 Vektoren taxonomische Einordnung Arthropoden Klasse Ordnung Familie Gattung/ Art Vektorpotenzial Spinnentiere Milben + Milben Zecken (Ü-Familie) ++++ Insekten Schaben ++++ Tierläuse Haarlinge + Tierläuse Menschenläuse Kleiderläuse ++ Kopflaus Filzlaus + Flöhe Menschenfloh +++ Katzenfloh +++ Hundefloh +++ Zweiflügler Mücken (U-Ordnung) Stechmücke ++ Sandmücke +++ Kriebelmücke +++ Gnitzen +++ Fliegen (U-Ordnung) Taufliege + Bremsen ++ "andere Fliegen" ++

7 2 wichtige Begriffe aktive Vektoren: Organismen mit Erregerzyklus im Gewebe; z.b.: infizierte Tiere (Blauzungenkrankheit, Malaria) kompetenter Vektor passive Vektoren: Verschlepper von Krankheitserregern (mechanisch-taktil, exkretorisch, sekretorisch); z.b.: Fliegen, Schaben, kommensale Ratten und Mäuse

8 Der kompetente Vektor für Arboviren Mitteldarm-Infektions-Barriere : Virus in der Blutmahlzeit, Vektor noch nicht infiziert.

9 Der kompetente Vektor für Arboviren Überwinden der Mitteldarm-Barriere : Infektion des Vektors auf das Mitteldarmepithel beschränkt.

10 Der kompetente Vektor für Arboviren Verteilung, Verbreitung : Im Darmepithel repliziertes Virus im Haemocoel (Leibeshöhle) verbreitet, Speicheldrüsen sind noch nicht infiziert.

11 Der kompetente Vektor für Arboviren Speicheldrüseninfektion: Speicheldrüsen infiziert, Infektion kann bei nächster Blutmahlzeit gesetzt werden.

12 Der kompetente Vektor für Arboviren extrinsische Inkubationszeit Zeitspanne zwischen der Blutmahlzeit des Vektors und der Fähigkeit, den Erreger über die Speicheldrüsen auf andere Wirte zu übertragen (Entwicklungsdauer des Pathogens im Vektor) starke Temperaturabhängigkeit!

13 Der kompetente Vektor für Arboviren Höhere Temperaturen beeinflussen nicht nur die Entwicklungsgeschwindigkeit von Pathogenen im Vektor positiv, sondern können vermeintlich vektorinkompetente Insekten zu Vektoren machen. z.b. das Blauzungenvirus und das African Horse Sickness Virus konnten in eigentlich refraktären Gnitzenarten, die ihre Larvalentwicklung bei höheren Temperaturen durchgemacht hatten, unter Umgehung des Darmepithels direkt in die Hämolymphe gelangen und schließlich übertragen werden ( leaky gut -Phänomen).

14 Der kompetente Vektor für Arboviren Höhere Temperaturen können aber auch dazu führen, dass die Entwicklungsgeschwindigkeit von Pathogenen im Vektor so reduziert wird, das Vektoren zu vektorinkompetenten Insekten werden. z.b. West-Nil-Virus vermehrt sich mit zunehmenden Temperaturen langsamer in Culex univitatus (S. Paz, 2015)

15 Vogel/Kleinsäuger Arthropoden Übertragungszyklus Beispiel: Vektoren: West Nil, v.a. Stechmücken Hauptwirte erkranken üblicherweise nicht Menschen, Haustiere: epidemiologisch bedeutungslose Zufallswirte

16 Beispiel: West Nil Klimafaktor Temperatur: korreliert positiv mit Virusreplikationsgeschwindigkeit saisonale Phenologie der Vektorpopulation Wachstum der Vektorpopulation Übertragungseffizienz auf Vögel geographische Ausbreitung der Humanerkrankungen korreliert negativ mit Intervall zwischen Blutmahlzeiten extrinsische Inkubationszeit

17 Beispiel: West Nil Klimafaktor Niederschlag: erhöhte Niederschlagsgeschehen führt zu erhöhtest Vektorvorkommen (aquatische Entwicklung) durch stärkere Durchspülung von Brutstätten werden Vektorlarven und Larvennahrung beseitigt gleichzeitig wird dennoch eine erhöhte humane Erkrankungsrate erwartet vermindertes Niederschlagsgeschehen führt zu Massenentwicklungen bei bestimmten Vektorarten wenige große Brutstandorte mit stehendem Wasser ziehen konzentriert sowohl Vektoren als auch Vögel an wodurch eine Verstärkung des epizootischen Zyklus zu erwarten ist

18 Übertragung humanpathogener Erreger durch Aedes spec. Der erste Chikungunya- Ausbruch in Europa in Italien (Provinz Ravenna im Sommer 2007) mit rund 200 Erkrankten geht auf die Tigermücke zurück A. albopictus in D A. japonicus in Nds.

19 Invasive Stechmücken: Monitoring, NLGA Gründe für Monitoring und ggf. Bekämpfung: es ist davon auszugehen, dass invasive Stechmücken, die in D überwintern, nicht mehr vollständig getilgt werden können. eine weitere Ausbreitung muss möglichst verhindert werden

20 NLGA-BG-Traps an versch. Standorten in Nds BG-Trap BG Traps BG-Trap BG-Traps BG-Traps 2016 zusätzlich ca Individuen aus 5 Gattungen: Keine neozoen Arten und auch keine Infektion mit humanpathogenen Erregern (Untersuchung ZALF & FLI)

21 Handlungsempfehlungen der nat. Expertengruppe Stechmücken : Tigermücke bei nachgewiesener Reproduktion von z.b. Ae. albopictus Maßnahmen ergreifen Entscheidungen zu Maßnahmen liegt bei den lokalen bzw. Landesbehörden Monitoring: Fallenkontrolle ein- bis zweiwöchentlich Eiablagefallen (Ovitraps) Adultfallen (insektizidversehene Gravid Aedes Traps ) Artidentifizierung der gesammelten Mückenstadien Bekämpfung: Eliminierung von potenziellen Brutgewässern Behandlung von potenziellen Brutgewässern mit Bti-Produkten letalen GAT-Fallen (16/ha) mechanische Entfernung von überwinterndern Eiern im Frühjahr Ausbildung der Mitarbeiter der Friedhofsämter und gärtnereien Weitergabe von Informationen an die lokalen Gesundheitsbehörden Aufklärung der Bevölkerung

22 Handlungsempfehlungen der nat. Expertengruppe Stechmücken : Tigermücke Empfohlene Schutzmaßnahmen Auf die Bekämpfung von Stechmücken in Wohngebieten mit chemischen Insektiziden sollte wegen Nebenwirkungen auf die Umwelt möglichst verzichtet werden persönliche Schutzmaßnahmen (Repellent), insbesondere Sprays Mithilfe der Bevölkerung bei der Vermeidung von Brutstätten

23 Zusammenfassung Wie kommen neue arthropodenassoziierte Pathogene zu uns? Sind sie bereits da? Es werden derzeit Projekte durchgeführt und initiiert um fehlende Daten zur Biologie und Ökologie der möglichen kompetenten Vektoren und vektorassoziierten Erreger zu sammeln, die eine Risikoabschätzung der Einschleppung und der Endemisierung in ME erlauben.

24 Importszenarien für vektorübertragene Erreger Import mit infiziertem warmblütigem (Haupt-)Wirt Endemisierung möglich, wenn geeigneter Arthropodenwirt vorhanden und Kontakt möglich Import mit Arthropodenwirt Endemisierung möglich, wenn geeigneter Säuger-/Vogelwirt vorhanden und Etablierung des Arthropodenwirtes möglich Endemisierung möglich, wenn geeigneter Säuger-/Vogelwirt vorhanden und Übertragung auf einen einheimische kompetenten Arthropodenwirt möglich

25 Verbreitung der Vektoren und der von Vektoren übertragenen Viren ist nicht statisch! Mögliche Wirkung klimatischer Veränderungen auf Vektoren und Viren: Etablierung in neuen Gebieten Befall anderer ( neuer ) Wirte Nutzung neuer Reservoire Evolution

26 N.B.: Ausbreitung von Infektionskrankheiten werden von verschiedenen Faktoren in ihrer Kombination beeinflusst. Vorhersagen zuverlässig? Fernreiseverkehr und internationaler Handel spielen die Hauptrolle bei der sprunghaften Weiterverbreitung von Vektoren und Krankheitserregern!

27 Klimaerwärmung: Neue Vektoren und neue Krankheiten? Ja, höchstwahrscheinlich, vorbereiten müssen wir uns!

28 Also: Niedersächsisches Landesamt 1. klassische biologische Grundlagenforschung finanzieren und fördern 2. Untersuchungsmethoden etablieren 3. Monitorings durchführen 4. Einfuhruntersuchungen intensivieren 5. Risikoanalysen mit umfassenden Daten durchführen (Wer hat an BT geglaubt???) 6. Maßnahmen planen: Habitatmanagement Informationsaufbereitung professionelle Schädlingsbekämpfung - überhaupt möglich?