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Gesundheitliche Auswirkungen des Klimawandels
Übertragbare Krankheiten

Durch Vektoren und Reservoirtiere übertragene Infektionskrankheiten

Rötelmaus: Der Besucher © Peter Freitag / www.pixelio.de 571958 Asiatische Tigermücke: Asian tiger mosquito, Aedes albopicts, beginning its blood-meal © US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) / commons.wikimedia.org Sandmücke: Blood-fed Lutzomyia longipalpis sandfly © Masur / commons.wikimedia.org

 

Vektoren und Reservoirtiere

Die Verbreitung von krankheitsübertragenden Tieren kann von klimatischen Faktoren maßgeblich mitbestimmt werden. Krankheitserreger übertragende Gliedertiere – wie Zecken, Sand- oder Stechmücken – werden als Vektoren bezeichnet, krankheitsübertragende Nagetiere und Vögel als Reservoirtiere. Krankheitserreger sind Bakterien (z.B. für Lyme-Borreliose), Viren (z.B. für Dengue Fieber), Protozoen oder andere Parasiten. Vektorvermittelte Infektionskrankheiten müssen in Deutschland daher vor dem Hintergrund des Klimawandels überwacht werden. Der zunehmende internationale Tourismus und der weltweite Warenhandel tragen ebenfalls zur Verbreitung neuer Vektoren und Krankheitserreger in Europa bei.

Bereits eingetretene Auswirkungen

Einheimische Vektoren

Zecken-Warnschild: Zecke © Bernd Lang / www.pixelio.de 653198     Zecken

FSME-Erkrankungen in den Jahren 2002 bis 2012, die dem RKI übermittelt wurden, n = 3.020; Stand: 15.4.2013.

FSME-Erkrankungen in den Jahren 2002 bis 2012,
die dem RKI übermittelt wurden

Ein einheimischer Vektor, der optimale Lebensbedingungen in weiten Teilen Deutschlands vorfindet, ist die Schildzeckenart Ixodes ricinus (Gemeiner Holzbock). Der Gemeine Holzbock überträgt u.a. das Bakterium Borrelia burgdorferi, von dem inzwischen diverse Stämme bekannt sind. Kennzeichen der Borreliose (1) sind z.B. körperliche Erschöpfung, Kopfschmerzen und Fieber. Das markante Erythema migrans (Wanderröte) ist nicht immer zu beobachten. Eine Impfung gibt es für den Menschen bisher nicht, eine Therapie mit Antibiotika ist möglich. Außerdem überträgt die Zeckenart das Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus (FSME). Gegen die FSME gibt es eine vorbeugende Impfung, hingegen sind nach einer Erkrankung die Therapiemöglichkeiten begrenzt. Der Durchseuchungsgrad der Zecken mit verschiedenen Krankheitserregern ist regional sehr unterschiedlich. Nicht jeder Zeckenstich führt daher zu einer Infektion. Das Landesgesundheitsamt Baden-Württemberg und das Hygieneinstitut der Universität Heidelberg schätzen, dass rund jeder zehnte Zeckenstich in Deutschland zu einer Borrelien-Infektion führt (3).

Seit einigen Jahren läuft ein Forschungsprojekt des Umweltbundesamtes zum Vorkommen und zur Aktivität von Schildzecken in Deutschland, dass auch den Einfluss mikro- und makroklimatischer Faktoren betrachtet. Es wurden z.B. aktive Ixodes ricinus auch an wärmeren Tagen in den Herbst- und Wintermonaten nachgewiesen. Der Abschlussbericht wird für 2015 erwartet und wird konkretere Daten zu möglichen Auswirkungen der bereits zu beobachtenden Klimaänderungen liefern.

Rötelmaus: Der Besucher © Peter Freitag / www.pixelio.de 571958     Nagetiere

Karte: Hantavirus Infektionen in Deutschland zwischen Januar und April 2010

Karte: Hantavirus Infektionen in Deutschland zwischen
Januar und April 2010

Nagetiere sind einheimische Reservoirtiere, die für den Menschen gefährliche Krankheitserreger in sich tragen können. Die von Nagetieren am häufigsten übertragenen Erreger in Deutschland sind Hantaviren, die Kopf- und Gliederschmerzen, Schüttelfrost, Husten und schwere Nierenerkrankungen sowie in Einzelfällen hämorrhagisches Fieber auslösen können. Hauptüberträger von Hantaviren sind in Deutschland Rötelmäuse (Myodes glareolus). Die Viren werden mit dem Speichel, Kot und Urin ausgeschieden, trocknen ein und können als Staub aufgewirbelt werden. Ausgedehnte Trockenperioden können daher möglicherweise zu einer Erhöhung des Übertragungsrisikos für den Menschen beitragen. Es gibt in Abständen von zwei bis vier Jahren Epidemiejahre, in denen die Zahl der Hantaviruserkrankungen stark erhöht ist, wie z.B. 2007 (1687 Fälle), 2010 (2016 Fälle) und 2012 (2825 Fälle). In den Zwischenjahren hingegen ist die Zahl der erkrankten Menschen etwa um das zehnfache geringer (4).Die Ausbruchsjahre korrelieren jeweils mit einer Massenvermehrung der Rötelmäuse. Eine Analyse der Populationsschwankungen der Mäuse ergab, dass Massenvermehrungen stets auf ein sogenanntes Mastjahr folgen (5,6).

Dieser Begriff stammt aus der Forstwirtschaft und bezeichnet Jahre, in denen eine überdurchschnittliche starke Produktion von Eicheln und Bucheckern zu verzeichnen ist, die wiederum Rötelmäusen als Nahrung dienen. Mastjahre ihrerseits werden durch bestimmte klimatische Ereignisse wie warme, trockene Sommer im Vorjahr ausgelöst. Die Frequenz von Mastjahren hat sich in den letzten Jahrzehnten vermutlich als Folge des Klimawandels in Deutschland auf alle zwei bis drei Jahre erhöht (7). Damit kann davon ausgegangen werden, dass künftig auch die Jahre mit einer stark erhöhten Zahl von Hanta-Erkrankungen beim Menschen in dieser Häufigkeit vorkommen werden. Es ist allerdings momentan noch ungeklärt, ob die Zahl der Hanta-Erkrankungen beim Menschen in Ausbruchsjahren weiter steigen wird und inwieweit andere Klimafaktoren wie Trockenheit eine Verbreitung der Hantaviren begünstigen.

Da mittlerweile der Zusammenhang von Klimaereignissen und Hanta-Ausbrüchen verstanden wird (8), ist es möglich, Vorhersagemodelle für die Populationsentwicklung von Rötelmäusen (und damit einhergehend das Risiko für Hanta-Erkrankungen) zu entwickeln. Gefahrenlagen könnten sich deshalb zukünftig auf regionaler Ebene rechtzeitig erkennen lassen. Die Entwicklung eines solchen Vorhersagemodells ist Gegenstand eines vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit geförderten Forschungsvorhabens, das voraussichtlich 2016 abgeschlossen sein wird (Umweltforschungsplan 2013: Regionalspezifisches Vorhersagesystem für das Vorkommen gesundheitsgefährdender Nagetiere als Anpassung an den Klimawandel) (9).

Invasive Vektoren

Asiatische Tigermücke: Asian tiger mosquito, Aedes albopicts, beginning its blood-meal © US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) / commons.wikimedia.org     Stechmücken (v.a. der Gattungen Aedes, Culex und Anopheles)

Karte: Verbreitung von Tigermücken (Aedes albopictus) in Europa im Oktober 2013

Karte: Verbreitung von Tigermücken (Aedes albopictus)
in Europa im Oktober 2013,
European Center for Disease Prevention and Control

Stechmücken sind die wahrscheinlich bekanntesten Überträger von Infektionserregern. Ein Großteil dieser Erreger ist in tropischen Gebieten endemisch und tritt in unseren Breiten höchstens als „Mitbringsel“ von Reiserückkehrern auf. Tourismus und Warenhandel spielen also große Rolle bei der weltweiten Verbreitung von Stechmücken. In Deutschland kommt es aufgrund der fehlenden Vektoren oder der ungeeigneten klimatischen Bedingungen sowie der guten medizinischen Versorgung im Allgemeinen nicht zu Krankheitsausbrüchen. Dies zeigt das Beispiel der Malaria: Zwar sind hierzulande zur Übertragung der Malariaerreger geeignete Mückenarten heimisch, infizierte Reisende erkranken aber in der Regel schnell nach ihrer Rückkehr und werden umgehend entsprechend behandelt. So kann es zu keiner weiteren Übertragung der Erreger kommen.

In Deutschland sind in jüngster Vergangenheit zwei gebietsfremde, gesundheitlich relevante Stechmückenarten gefunden worden, die sich in Siedlungsnähe aufhalten. Der Japanische Buschmoskito Aedes japonicus japonicus gilt als Überträger beispielsweise des West-Nil-, des Japan Enzephalitis- und des La Crosse-Virus. Diese Stechmücke ist ursprünglich in den nördlichen Gebieten Koreas und Japans beheimatet und hat sich mittlerweile sowohl in Nordamerika als auch in Zentraleuropa etabliert. In Deutschland hat sie sich innerhalb kürzester Zeit massiv ausgebreitet und gilt in Teilen Baden-Württembergs, Nordrhein-Westfalens und Niedersachsens als etabliert. Experten gehen davon aus, dass der Asiatische Buschmoskito in Deutschland nicht mehr auszurotten ist. Allerdings wird sein Übertragungspotential im Freiland und damit seine gesundheitliche Bedeutung als vergleichsweise gering eingestuft.

Karte: Verbreitung des Asiatischen Buschmoskitos (Aedes japonicus) in Europa
Karte: Verbreitung des Asiatischen Buschmoskitos
(Aedes japonicus) in Europa im Oktober 2013,
European Center for Disease Prevention and Control

Ganz im Gegensatz dazu ist das Vektorpotential der Asiatischen Tigermücke Aedes albopictus für diverse humanpathogene Viren (wie z.B. das Dengue- oder das Chikungunya-Virus) hoch. Diese Stechmücke gilt als extrem anpassungsfähig an neue klimatische Bedingungen. Diese Stechmücke, die ursprünglich aus dem südostasiatischen Raum stammt, gehört nach Definition der Invasive Species Specialist Group (ISSG) der IUCN Species Survival Commission zu den 100 invasivsten Arten der Welt und wird zudem als die invasivste aller bekannten Stechmückenarten gezählt. Im Sommer 2013 wurde diese Mückenart in Teilen Bayerns und Baden-Württembergs gefunden. Ihr Etablierungspotential in Deutschland ist momentan aber noch nicht einschätzbar.

Die nebenstehenden Karten des European Center for Disease Control zeigen die Verbreitung der Asiatischen Tigermücke und des Asiatischen Buschmoskitos in Europa im März 2013 (rot: Mückenart ist endemisch, gelb: vereinzelt vorgefunden, grün: noch nicht verbreitet, grau: keine Daten).

Sandmücke: Blood-fed Lutzomyia longipalpis sandfly © Masur / commons.wikimedia.org     Sandmücken

Sandmücken sind eine Unterfamilie der Schmetterlingsmücken und können die für Säugetiere gefährliche Leishmaniose übertragen. Bei der Leishmaniose handelt es sich um eine Krankheit, die durch eine Infektion mit einzelligen Parasiten der Gattung Leishmania ausgelöst wird (10). Insbesondere Hunde, aber auch Wölfe, Füchse und Nagetiere, stellen ein bedeutsames Reservoir für diese Krankheitserreger dar (11). Als nördliche Verbreitungsgrenze wird für Sandmücken die sogenannte 10°C-Jahresisotherme angenommen (10). Dabei handelt es sich um eine gedachte Linie zwischen den Regionen der Erde, die eine Jahresdurchschnittstemperatur von mindestens 10° Celsius besitzen. In Deutschland verläuft diese Linie ungefähr bei Köln (12). In warmen Jahren verschiebt sich diese Linie schon bis nach Hamburg (7). Eine Temperaturzunahme könnte dazu führen, dass sich Sandmücken in Deutschland stärker vermehren und ihr Verbreitungsgebiet nach Norddeutschland ausweiten. Bisher bleibt es aber fraglich, ob die Leishmania-Protozoen diese Migration mitmachen würden (13). In Deutschland wurden bisher zwei Sandmückenarten (Phlebotomus mascittii und Phlebotomus perniciosus) nachgewiesen (8).

Sandmücke: Blood-fed Lutzomyia longipalpis sandfly © Masur / commons.wikimedia.org
Foto: Sandmücke der Gattung Phlebotomina

Je nach Art der Leishmania-Protozoen reichen die Krankheits-Symptome von der Bildung von Hautgeschwüren, dem Befall der Schleimhäute des Nasenrachenraums mit möglicher Metastasen-Bildung, bis zu der Schädigung von Lymphknoten, Milz, Leber und Knochenmark. Das Krankheitsbild geht oft mit hohem Fieber einher. Momentan ist die Wahrscheinlichkeit für den Menschen in Deutschland an Leishmaniose zu erkranken äußerst gering. Das Institut für Tropenmedizin der Charité in Berlin registrierte 2012 lediglich 18 Fälle von Leishmaniose-Infektionen (14). Schätzungen zur Folge leben in Deutschland aber rund 20.000 Leishmaniose-positive Hunde (10), die somit ein bedeutendes Erregerreservoir darstellen. In Südeuropa sind wesentlich mehr Hunde infiziert.

Zu erwartende Auswirkungen

Tabelle 1 - Ausgewählte Infektionserreger, Vektoren, Ausbreitungsrisiko - K. Stark et al, Bundesgesundheitsblatt 2009

Tabelle 1: Ausgewählte Infektionserreger, ihre Vektoren und Abschätzung des Ausbreitungsrisikos (15) (Auszug)

 

 

Tabelle 2 - Ausgewaehlte klimaabhängige Infektionskrankheiten - B. Ebert et al, Bundesgesundheitsblatt 2005

Tabelle 2: Die Klimaabhängigkeit ausgewählter Infektionskrankheiten (16) (Auszug)

(Anpassungs-) Maßnahmen

Das Risiko an einer vektorübertragenen Krankheit zu erkranken kann stark verringert werden, wenn der Kontakt mit den Vektoren vermieden wird und einfache Vorsichtsmaßnahmen beachtet werden. Darunter fallen:

Zecken

Nagetiere

Leishmaniose-positive Säugetiere

Stech- und Sandmücken

Auswahl von weiterführenden Websites und vertiefenden Dokumenten

Thematisch übergreifend

Zecken

Nagetiere

Stech- und Sandmücken

Auswahl passender RKI-/UBA-Handlungsfelder und Ziele

Handlungsfeld 1:
Aufbau eines integrierten Gesundheits- und Umweltmonitoringsystems

 

Handlungsfeld 2:
Klimawandelbezogene Gesundheitsforschung -
2.3 Infektionskrankheiten

Ziel: Vektorvermittelte Krankheitserreger,  allergene Pflanzen und gesundheitsgefährdende Tiere beobachten und überwachen

 

Ziel: Surveillance-Aktivitäten zur Erkennung
relevanter Trends und epidemiologische Studien stärken

 

 

Ziel: Langzeitmonitoring von Vektoren etablieren

 

 

Ziel: Nachweisverfahren hoher diagnostischer Qualität entwickeln

   

Ziel: Wirksame Medikamente und Impfstoffe entwickeln und verbessern

 

Handlungsfeld 3:
Prävention und Risikokommunikation

 

Handlungsfeld 4:
Gesundheitliche Versorgung

Ziel: Zielgruppenspezifische thematische Aufklärung

 

Ziel: Bestehende Versorgungsangebote anpassen

 

Handlungsfeld 5:
Aus-, Fort- und Weiterbildung

   

Ziel: Schulausbildung verbessern

   

Ziel: Kenntnisse der Gesundheits- und Sozialberufe verbessern

   

Ziel: Ärztliche Aus- und Weiterbildung verstärken

   

Hierbei handelt es sich um eine Auswahl von Handlungsfeldern und Zielen, die zu dieser Thematik passen. Für eine vollständige Übersicht über die vom Umweltbundesamt und Robert Koch-Institut identifizierten Handlungsfelder lesen Sie unser Arbeitsdokument "Klimawandel und Gesundheit" oder suchen Sie in unserer Erhebungsübersicht die bisher erhobenen Aktivitäten und Maßnahmen zu vektorvermittelten Krankheitserregern im Kontext von Klimawandel und Gesundheit.

 

 

Literaturnachweise

1 Robert Koch-Institut: Borreliose (Lyme-Borreliose)

2 Fingerle, Volker; Wilske, Bettina: Zecken als Vektoren für Borrelia burgdorferi sensu lato, dem Erreger der Lyme-Borreliose. In: Lozán, José L.; Graßl, Hartmut; et. al.: Warnsignal Klima: Gesundheitsrisiken. Gefahren für Pflanzen, Tiere und Menschen. Hamburg 2008.

3 BORRELIOSE und FSME BUND DEUTSCHLAND e.V. (BFBD): Zeckenstich - was nun?

4 Robert Koch-Institut: SurvStat, http://www3.rki.de/SurvStat, Datenstand: <24.03.2014>

5 Clement, J., Vercauteren, J., Verstraeten, W.W., Ducoffre, G., Barrios, J.M., Vandamme, A.-M., Maes, P., Van Ranst, M. (2009): Relating increasing hantavirus incidences to the changing climate: the mast connection. International Journal of Health Geographics 8:1-11

6 Selva, N., Hobson, K.A., Cortes-Avizanda, A., Zalewski, A., Donazar, J.A. (2012): Mast Pulses Shape Trophic Interactions between Fluctuating rodent populations in a primeval forest. PLoS ONE 7(12): e51267. doi:10.1371/journal.pone.0051267v

7 Övergaard R, Gemmel P, Karlsson M. (2007): Effects of weather conditions on mast year frequency in beech (Fagus sylvatica L.) in Sweden. Forestry 80, 555–565.

8 Jacob, J., Reil, D., Imholt, C., Schmidt, S., Ulrich, R. (2012). Mögliche Auswirkungen des Klimawandels auf die Verbreitung Hantaviren-übertragender Nagetiere. Abschlussbericht des Forschungsvorhabens (UFOPLAN FKZ 3709 41 401)

9 Schmidt, S., Rosenfeld, U.M., Krüger, D.H., Stark, K., Faber, M., Essbauer, S.S., Ulrich, R.G., Jacob, J. (2010). Steep rise of human hantavirus infections in 2010: studies of possible climatic effects on population dynamics and hantavirus prevalence of reservoir hosts. Mammalian Biology 75S, 24.

10 Lozán, José E.; Garms, Rolf; Naucke, Torsten J.: Die Leishmaniose – eine potentielle Gefahr in Mitteleuropa. In: Lozán, José L.; Graßl, Hartmut; et. al.: Warnsignal Klima: Gesundheitsrisiken. Gefahren für Pflanzen, Tiere und Menschen. Hamburg 2008.

11 Robert Koch-Institut (2011): Steckbriefe seltener und importierter Infektionskrankheiten

12 Jendritzky, Gerd: 2009. Folgen des Klimawandels für die Gesundheit. Geogr. Rundsch. 9, 36-42.

13 CSC-Bildungsserver: Themenseite zu „Leishmaniose“ (aufgerufen am 13.03.2014)

14 Robert Koch-Institut: Epidemiologisches Bulletin 43/2013

15 Stark, K.; Niedrig, M.; Biederbick, W.; Merkert, H.; Hacker, J: Die Auswirkungen des Klimawandels. Welche neuen Infektionskrankheiten und gesundheitlichen Probleme sind zu erwarten? In: Bundesgesundheitsblatt 2009.

16 Ebert, B.; Fleischer, B.: Globale Erwärmung und Ausbreitung von Infektionskrankheiten. In: Bundesgesundheitsblatt 2005.

17 Habedank B., Klasen J. , Mehlhorn H. (Eds.) (2008): Vector-borne Diseases and Climate Change. - Parasitology Research 103, Suppl. 1: 159p.

Bildquellenangaben (in der Erscheinungsreihenfolge):

Rötelmaus: Der Besucher © Peter Freitag / www.pixelio.de 571958
Asiatische Tigermücke: Asian tiger mosquito, Aedes albopicts, beginning its blood-meal © US Centers for Disease Control and Prevention (CDC) / commons.wikimedia.org
Sandmücke: Blood-fed Lutzomyia longipalpis sandfly © Masur / commons.wikimedia.org
Zecken-Warnschild: Zecke © Bernd Lang / www.pixelio.de 653198

Karten / Diagramme:         

Verbreitung des Gemeinen Holzbocks in Europa im Oktober 2013 © European Center for Disease Prevention and Control

Hantavirus Infektionen in Deutschland zwischen Januar und April 2010 © Faber, M.S.; Ulrich, R. G.; Frank, C. ; Brockmann, S.O.; Pfaff, G.M.; Jacob, J.; Krüger, D.H.; Stark, K.: Steep rise in notified hantavirus infections in Germany, April. 2010.

FSME-Erkrankungen in den Jahren 2002 bis 2012, die dem RKI übermittelt wurden, n = 3.020; Stand: 15.4.2013.

Verbreitung von Tigermücken (Aedes albopictus) in Europa im März 2013 © European Center for Disease Prevention and Control

Verbreitung des Asiatischen Buschmoskitos (Aedes japonicus) in Europa im März 2013 © European Center for Disease Prevention and Control

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