Untersuchung zur Seroprävalenz von Antikörpern gegen Coxiella

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Universitätsklinik Ulm
Zentrum für Innere Medizin
Klinik für Innere Medizin III
Sektion Infektiologie und Klinische Immunologie
Prof. Dr. P. Kern
Untersuchung zur Seroprävalenz
von Antikörpern gegen Coxiella burnetii
bei Angehörigen der Bundeswehr in Stetten am kalten Markt
Dissertation
zur Erlangung des Doktorgrades
der Medizin
der Medizinischen Fakultät
der Universität Ulm
vorgelegt von
Peter Stefan Kilb
aus Stuttgart
2007
Amtierender Dekan :
Prof. Dr. Klaus-Michael Debatin
1. Berichterstatter :
Prof. Dr. Peter Kern
2. Berichterstatter :
Prof. Dr. Dr. Peter Kimmig
Tag der Promotion :
29. Mai 2008
meiner Familie
I
Inhaltsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis……………………….………………………………………… II
1
2
3
4
Einleitung ........................................................................................................1
1.1
Allgemeine Einleitung...............................................................................1
1.2
Die Erkrankung Q-Fieber .........................................................................3
1.3
Diagnostik ................................................................................................4
1.4
Epidemiologie ..........................................................................................4
1.5
Ausbruch in Stetten am kalten Markt / Situation vor Ort...........................9
1.6
Fragestellung .........................................................................................11
Material und Methoden..................................................................................12
2.1
Untersuchungspopulation ......................................................................12
2.2
Untersuchungsablauf .............................................................................13
2.3
Untersuchungsmaterial ..........................................................................14
2.4
Serologische Untersuchungen ...............................................................16
2.5
Auswertung der Fragebögen und statistische Verfahren .......................21
Ergebnisse ....................................................................................................23
3.1
Demographische Angaben zum untersuchten Kollektiv .........................23
3.2
Fragebogenangaben zu möglichen Risikofaktoren ................................27
3.3
Statistisch relevante Risikofaktoren .......................................................30
3.4
Ergebnisse der serologischen Tests auf Coxiella burnetii......................33
3.5
Prävalenz spezifischer Antikörper gegen C. burnetii..............................36
Diskussion.....................................................................................................45
4.1
Diskussion der Methoden.......................................................................45
4.2
Diskussion der Ergebnisse.....................................................................49
4.3
Interpretation der Ergebnisse.................................................................54
4.4
Schlussfolgerungen und Ausblick ..........................................................56
5
Zusammenfassung........................................................................................62
6
Literaturverzeichnis .......................................................................................64
Anhang.................................................................................................................71
Danksagung .........................................................................................................84
Tabellarischer Lebenslauf ....................................................................................85
II
Abkürzungsverzeichnis
C. burnetii
Coxiella burnetii
ELISA
Enzyme-linked immunosorbent assay
ICD-10
International Statistical Classification of Diseases and Related
Health Problems (engl.)
(Internationale statistische Klassifikation der Krankheiten und
verwandter Gesundheitsprobleme", 10. Revision)
IfSG
Infektionsschutzgesetz
IgA
Immunglobulin A
IgG
Immunglobulin G
IgM
Immunglobulin M
IIFT
Indirekter Immunfluoreszenztest
KBR
Komplementbindungsreaktion
KI
Konfidenzintervall (95%)
LGA
Landesgesundheitsamt Baden-Württemberg, Stuttgart
Mio.
Million
PCR
Polymerasekettenreaktion
Ph.1
Phase 1 – Antigen von Coxiella burnetii
Ph.2
Phase 2 – Antigen von Coxiella burnetii
Q-Fieber
query fever (engl.) (unklares Fieber)
RKI
Robert Koch-Institut, Berlin
Stetten a.k.M.
Stetten am kalten Markt
1
1 Einleitung
1.1
Allgemeine Einleitung
Beim Q-Fieber (Synonyme sind Krim-Fieber, Balkan-Grippe, Pneumorickettsiose)
handelt es sich um eine Zoonose, die 1937 von E. H. Derrick in Australien
erstmals beschrieben wurde. Ihr Erreger, Coxiella (C.) burnetii, ist ein obligat
intrazelluläres,
kleines,
unbewegliches,
polymorphes,
ovales
bis
stäbchenförmiges, gramnegatives Bakterium. Die Stäbchenformen sind 0,2-0,4
µm breit und 0,4-1 µm lang. Aufgrund neuerer Gen-Sequenz-Analysen wird C.
burnetii heute in die Nähe der Legionellen (Ordnung Legionellales der γProteobacterien) eingeordnet und stellt die einzige Spezies in der Familie der
Coxiellaceae dar. Als engste Verwandte gelten Legionella pneumophila (ein
fakultativ intrazellulärer Erreger beim Menschen) und Rickettsiella grylli (ein
intrazellulärer Erreger bei Arthropoden) [68, 30].
Einzige Zielzellen für C. burnetii sind bei Mensch und Tier die Zellen des
Monozyten-Makrophagen-Systems, in denen der Erreger das saure Milieu (pH 4,7
– 5,2) der Phagolysosomen für seine Stoffwechselaktivität und zur Vermehrung
durch Zweiteilung mit einer Verdoppelungszeit von etwa 12-20 Stunden benötigt
[2, 68].
Ein Charakteristikum für C. burnetii ist, dass der Erreger durch Veränderungen an
der Lipopolysaccharid (LPS)-Membran in zwei antigenen Formen (Phase 1 und
Phase 2) existieren kann, was dem Wechsel zwischen Glatt- und Rauhform der
Enterobacteriaceen ähnelt und Virulenz und Persistenz beeinflusst.
Phase 1 stellt die natürliche hochvirulente Form in Mensch, Tier und den
Arthropoden-Vektoren dar und entspricht der Glatt-Form der Enterobakterien.
Phase 2 ist die weniger virulente Form, entspricht der Rauh-Form und entwickelt
sich nach häufigen Passagen in nicht immunkompetenten Wirten wie Zellkulturen
oder befruchteten Hühnereiern. Der Phasenwechsel gilt als irreversibel [16, 30].
Da Antikörper gegen beide Phasen serologisch nachweisbar sind, tragen sie zu
Unterscheidung von akuter und chronischer Erkrankung bei, wobei der Erreger in
Phase 1 in den Zielzellen überleben kann und somit Antikörper gegen Phase 1
typisch für chronische Verläufe sind [16].
2
C. burnetii durchläuft einen Entwicklungszyklus, in dem der Erreger in mindestens
zwei
morphologisch
differenzierbaren
Formen
mit
unterschiedlichen
Eigenschaften auftritt [2, 68].
Insbesondere in den kleinen, sporenähnlichen Extrazellulärformen widersteht C.
burnetii in hohem Maße UV-Bestrahlung, Hitze, Austrocknung, Druck sowie
osmotischem
und
oxidativem
Stress
[68].
Besonders
hoch
ist
die
Widerstandsfähigkeit gegen Austrocknung: Erreger aus Zeckenkot, wie sie an
Schafwolle oder in Staub vorkommen, bleiben 1-2 Jahre infektiös. In trockener
Erde überleben die Erreger 5 Monate, bei 4-6 °C bis zu 9 Monaten [5]. Neben der
außerordentlich hohen Tenazität zeichnet sich C. burnetii durch eine erhebliche
Infektiosität aus. Man geht davon aus, dass 1-10 Erreger für eine Infektion
ausreichen, eine höhere Infektionsdosis verkürzt die Inkubationszeit [41].
Eine weitere Besonderheit des Erregers stellt sein breites Wirtsspektrum und das
Vorhandensein mehrerer Infektionskreisläufe (beispielsweise in Naturherden und
dem sogenannten „Haustierzyklus“) dar. Sind übertragende Tiere selbst infiziert,
werden sie als aktive Vektoren bezeichnet. Deren Infektion läuft zumeist
subklinisch ab, Coxiellen werden von infizierten Tieren über Exkremente, Milch
und Geburtsprodukte ausgeschieden [2, 5]. Demgegenüber spricht man von einer
passiven Vektorfunktion, wenn die Tiere ohne selbst erkrankt zu sein lediglich C.
burnetii, beispielsweise in infektiösem Zeckenkot, an sich tragen. Dieser kann den
Erreger in einer Konzentration bis zu 1011 Coxiellen pro Gramm enthalten und
aerogene Infektionen bei Tieren und Menschen verursachen. In Mitteleuropa
haben Schafe für diese Form der Erregerfreisetzung die größte Bedeutung,
dementsprechend
stellt
die
Schafzecke
(Dermacentor
marginatus)
den
wichtigsten Vektor unter den weltweit etwa 50 Zeckenspezies, die Q-Fieber
verbreiten, dar [55, 29]. Auch bei anderen landwirtschaftlichen Nutztieren,
Wildtieren, Vögeln und klassischen Haustieren wurde der Erreger bereits
nachgewiesen [17, 29, 5]. Weltweite Bedeutung hat die Zoonose vor allem bei der
Landwirtschaft mit Paarhufern, wo die Erkrankung für ihre Folgen wie Infertilität,
Fehlgeburten und Entwicklungsverzögerung bekannt ist [5].
Für den Menschen spielen neben der aerogenen Übertragung durch Inhalation
erregerhaltiger
Stäube
andere
Infektionswege
wie
beispielsweise
über
3
kontaminierte Nahrungsmittel eine untergeordnete Rolle [81, 9, 5]. Eine
Übertragung von Mensch zu Mensch ist beispielsweise im Rahmen einer
Schwangerschaft vertikal auf das Kind möglich, jedoch insgesamt auf seltene
Ausnahmefälle beschränkt. Die Möglichkeit einer Übertragung über Blut wird
durch die höhere Prävalenz des Erregers unter i.v.-Drogenabhängigen und
Dialysepatienten nahe gelegt [55, 5].
1.2
Die Erkrankung Q-Fieber
Die Rate inapperent verlaufenden Infektionen liegt bei etwa 60% [2]. Kommt es
nach einer durchschnittlichen Inkubationszeit von 2-3 Wochen zu Symptomen,
treten am häufigsten plötzlich hohes Fieber bis 40oC mit Schüttelfrost, starke
frontale oder retrobulbäre Kopfschmerzen, Abgeschlagenheit, Myalgien und
Husten
auf.
Die
weitaus
häufigste
Verlaufsform
ist
dabei
die
einer
selbstlimitierenden grippeähnlichen Erkrankung mit spontaner Ausheilung nach 12 Wochen, nur etwa 2 % der akut Erkrankten bedürfen stationärer Behandlung
[41, 55].
Die Vielfalt weiterer beschriebener Symptome bei akutem Q-Fieber ist
außerordentlich groß. Im Verlauf einer akuten Infektion kann es zu verschiedenen
Organmanifestationen kommen, ein signifikanter Unterschied bezüglich der
Prognose fand sich zwischen ihnen nicht. Am häufigsten zeigt sich eine atypische
Pneumonie [41, 47]. In der Rekonvaleszenzphase nach einer akuten Infektion
wird von einem chronischen Erschöpfungssyndrom berichtet [3].
In etwa 1% - 5% der Fälle entsteht eine chronische Infektion, für die eine Letalität
von bis zu 10 % angenommen wird [2, 41, 47]. Entscheidend für eine
Chronifizierung des Krankheitsverlaufes sind vor allem Wirtsfaktoren: Betroffen
sind
nahezu
ausschließlich
Patienten
mit
vorgeschädigtem
Herzen,
Immunsupprimierte, Ältere oder Schwangere [47]. Die Endokarditis macht 60 70 % aller Fälle von chronischem Q-Fieber aus, umgekehrt leiten sich etwa 2-5 %
aller Endokarditiden ätiologisch aus dieser Zoonose ab [2, 41, 66, 11]. Neben den
kardialen Symptomen sind auch beim chronischen Q-Fieber die allgemeinen
klinischen Symptome äußerst vielgestaltig und unspezifisch [41]. Die Therapie
des akuten Q-Fiebers ist relativ unkompliziert [19, 40], die der chronischen
Infektion hingegen ausgesprochen problematisch und langwierig [48, 64, 11, 57].
4
Die Einordnung der Erkrankung in den ICD 10 erfolgt unter „A 78 Q-Fieber
(Balkangrippe, Infektion durch Rickettsia (Coxiella) burnetii, Query-Fieber)“.
Gemäß §7 Abs. 1 Nr. 9 des Infektionsschutzgesetzes (IfSG) wird dem
Gesundheitsamt der direkte oder indirekte Nachweis von C. burnetii namentlich
gemeldet, soweit er auf eine akute Infektion hinweist.
Die genauen Kriterien für die Meldung an das zuständige Gesundheitsamt und die
für die weitere Übermittlung an die zuständige Landesbehörde relevante
Falldefinition wurden ebenfalls im Infektionsschutzgesetz und durch das Robert
Koch-Institut veröffentlicht [55].
1.3
Diagnostik
Am gängigsten ist der indirekte Nachweis durch serologische Tests auf
spezifische Antikörper gegen die beiden antigenen Formen von C. burnetii, Phase
1 und 2. Mit ELISA und indirektem Immunfluoreszenztest (IIFT) können darüber
hinaus unterschiedliche Immunglobulinklassen nachgewiesen werden. Der 1983
erstmals
beschriebene
ELISA-Test
[13]
erlaubt
einen
qualitativen
bzw.
semiquantitativen Antikörpernachweis und gilt aufgrund seiner Automatisierbarkeit
als typischer Screening-Test beispielsweise im Rahmen von Ausbrüchen. Der
IIFT gilt als Referenzmethode in der Serodiagnostik für Q-Fieber, vor allem bei
Verlaufskontrollen und zum Ausschluss von Chronifizierungen [30]. Darüber
hinaus steht seit 1992 auch die Polymerasekettenreaktion (PCR) für die Q-Fieber
– Diagnostik zur Verfügung [72], die über einige Vorteile im Vergleich zu den oben
genannten Verfahren verfügt [17]. Mit zunehmenden Kenntnissen über das
Genom des Erregers wurden in jüngerer Vergangenheit neue Primersequenzen
beschrieben, die einen Nachweis mit hoher Sensitivität und Spezifität ermöglichen
[16, 83].
1.4
Epidemiologie
Q-Fieber kommt weltweit vor, lediglich die Antarktis und Neuseeland scheinen
hier eine Ausnahme zu sein [25].
Einen Überblick über die den deutschen Gesundheitsämtern gemeldeten Fälle
von Q-Fieber verschafft das vom Robert Koch – Institut in Berlin herausgegebene
Epidemiologische Bulletin. Die Zahlen der Meldungen aus den Jahren 1996 –
5
2006 sind in Abb. 1 grafisch dargestellt. Die hohen Fallzahlen in bestimmten
Jahren -beispielsweise 1999, 2001, 2003 und 2005- korrelieren dabei mit dem
Auftreten fallstarker Ausbrüche. Auf diesen Zusammenhang wird im Folgenden
gesondert eingegangen. Bei einem Vergleich der veröffentlichten Fallzahlen ist zu
berücksichtigen, dass erst mit Einführung des Infektionsschutzgesetzes zum
01.01.2001 eine einheitliche Falldefinition eingeführt wurde Somit sind nur die
Meldedaten seit Anfang 2001 direkt miteinander vergleichbar [27].
Tendenziell ist, besonders seit Beginn der Neunziger Jahre, eine Zunahme der
Meldungen zu verzeichnen. Bei Untersuchungen an Blutspenderseren aus
Hessen wurden 1977 mittels KBR keine spezifischen Antikörper nachgewiesen,
wohingegen 1986 in einem ähnlichen Kollektiv 15% positiv mittels ELISA getestet
wurden. Auch wenn zu berücksichtigen ist, dass hier verschiedene Verfahren
angewandt wurden, legen diese Zahlen doch einen möglichen Anstieg der C.
burnetii - Infektionen innerhalb dieser 10 Jahre nahe [67].
Dies unterstreicht auch ein Anstieg der mittleren jährlichen Inzidenz: Für die Zeit
zwischen 1979 und 1989 betrug diese 0,8/ 1 Million (Mio.), für die Jahre 1990 –
1999 bereits 1,4 / 1 Million. Innerhalb Deutschlands besteht hierbei ein Süd-NordGefälle, die südlichen Bundesländer wie Baden-Württemberg (4,1 / 1Mio.),
Hessen (2,8 / 1 Mio.), Rheinland-Pfalz (0,9 / 1 Mio.) und Bayern (0,8 / 1 Mio.)
wiesen zwischen 1979 und 1999 die höchsten jährlichen Inzidenzraten auf [24].
Auch in Baden-Württemberg zeigte sich eine deutliche Zunahme der gemeldeten
Q-Fieber - Fälle: In den Jahren 1995, 1996 und 1997 waren dies 10, 9 und 10
Fälle, in den Jahren 1998, 1999 und 2000 bereits 130, 116 und 146 gemeldete
Neuerkrankungen [36].
Es ist davon auszugehen, dass die tatsächliche Zahl von Neuerkrankungen
deutlich höher liegt, als es die Meldungen an die Gesundheitsämter ausweisen.
Vor allem sporadisch auftretende Erkrankungen werden aufgrund des Fehlens
pathognomonischer Krankheitszeichen wohl häufig nicht als Infektion mit C.
burnetii erkannt.
6
Anzahl der gemeldeten Fälle von Q-Fieber
in Deutschland 1996 - 2006
Fälle [n]
(Quelle: Robert Koch-Institut, Berlin
Epidemiologisches Bulletin)
500
400
300
200
100
0
411
386
290
276
150
206
202
184
111
85
65
1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
Jahr
Abbildung 1
Zahl der gemeldeten Fälle von Q-Fieber in Deutschland 1996-2006
Dargestellt ist die Zahl der Meldungen an deutsche Gesundheitsämter, wie sie vom
Robert Koch-Institut (RKI), Berlin im Epidemiologischen Bulletin zusammengefasst wurden
[56, 59, 61, 62, 63].
Tendenziell ist eine Zunahme der Meldungen zu verzeichnen. Die hohen Fallzahlen in
bestimmten Jahren (1999, 2001, 2003, 2005) korrelieren mit dem Auftreten größerer QFieber-Ausbrüche.
Bei einem Vergleich der Fallzahlen ist zu berücksichtigen, dass eine einheitliche
Falldefinition erst seit Inkrafttreten des Infektionsschutzgesetzes 2001 besteht.
Insofern kommt dem Auftreten von Q-Fieber als Gruppenerkrankung oder als
Ausbruch besondere Bedeutung zu. Unter solchen Umständen herrscht bei der
Diagnosestellung eine größere Sensibilität, Verdachtsfälle werden eher einer
serologischen Diagnostik auf Antikörper gegen C. burnetii zugeführt. Da auch die
Zahl dieser Ausbrüche seit 1990 deutlich zugenommen hat, ist anzunehmen, dass
die beschriebene Zunahme von Q-Fieber-Fällen der Realität entspricht [24].
Etwa
70
%
der
in
Baden-Württemberg
im
Jahr
2000
gemeldeten
Neuerkrankungen ließen sich vier beobachteten Ausbrüchen zuordnen [36].
Für das Jahr 2001 wird von einem vergleichbaren Anteil (71%) der aus
Häufungen stammenden Fälle berichtet, im Jahr 2002 waren es 41% und 2003
81 % der Meldungen, die einem Ausbruchsgeschehen zugerechnet werden
konnten [55, 59, 27].
Zu einer Reihe der Ausbrüche fanden umfangreiche Untersuchungen statt, in
denen Quelle, Verbreitung und Ausmaß des Ausbruchsgeschehens weiter
erforscht wurden. Dies ist insofern von besonderem Interesse, als sich 2003 in
7
Soest und 2005 in Jena zwei der weltweit größten dokumentierten Ausbrüche in
Deutschland ereigneten [58, 63].
Ein Teil dieser veröffentlichten Ausbruchsuntersuchungen der letzten 10 Jahre ist
in Tab. 1 auszugsweise wiedergegeben.
Bei mindestens 24 von über 40 dokumentierten Ausbrüchen in Deutschland
zwischen 1947 und 1999 bestand eine ursächliche Verbindung zu Schafen [24,
63], auch bei allen in Tab.1 aufgeführten Ausbrüchen konnte ein Zusammenhang
zu Schafen als wahrscheinlichste Infektionsquelle hergestellt werden.
Daneben gab es wenige Ausbrüche, in denen andere Tiere eine kausale Rolle
spielten, darunter Rinder bzw. Kälber [24, 61], Ziegen [60] und Damwild [51].
Bei den als Reservoir bedeutsamen Paarhufern ergaben sich in den letzten
Jahren in Deutschland unterschiedlich hohe Nachweisraten für Coxiella burnetii.
Unter den untersuchten Schafen waren bis zu 33% der Einzeltiere und 39 % der
Herden positiv [20]. Für Rinder fand sich ein positiver Nachweis in bis zu 12 % der
Einzeltiere bzw. 27% der Herden [22]. Unter Zootieren betrug die höchste
Nachweisrate der letzten fünf Jahre 41 % [21], bei Ziegen waren es in diesem
Zeitraum bis zu 15 % [22].
Neben den regionalen Ausbrüchen hat die Erkrankung vor allem Bedeutung bei
beruflich
exponierten
Schlachthöfen,
Personen,
Molkereien,
der
beispielsweise
aus
häuteverarbeitenden
der
Landwirtschaft,
Industrie
und
dem
veterinärmedizinischen Umfeld. Die Gefährdung der letztgenannten Gruppe wird
durch die Infektionen bei Laborpersonal an zwei Forschungseinrichtungen (siehe
Tab.1) dokumentiert [52, 53]. Ein besonderes Risiko besteht auch bei einer
akuten Infektion während einer Schwangerschaft. Dies gilt sowohl für das Kind
(Abort, Frühgeburt, Tod des Neugeborenen) und für die Mutter (häufigere
Chronifizierung und Reaktivierung während einer nachfolgenden Schwangerschaft) als auch für die Geburtshelfer [47, 2, 55, 57, 50].
In einzelnen Jahren kann eine jahreszeitliche Häufung der gemeldeten Fälle von
Q-Fieber beobachtet werden, wobei sich deren Zeitpunkt unterscheidet: Während
etwa in den Jahren 2001 und 2004 eine Bevorzugung von Winter und Frühjahr
auffiel, waren es in den Jahren 2002 und 2003 vor allem Frühjahr und Sommer, in
denen viele der Meldungen eingingen [62, 56, 59, 27].
8
Unter den in Deutschland gemeldeten Fällen spielen die im Ausland erworbenen
Infektionen eine untergeordnete Rolle [59]. Hinsichtlich des Alters fand sich eine
Bevorzugung mittlerer Altersgruppen, während die Inzidenz bei Jüngeren und
Älteren geringer ist. Die relativ niedrige Inzidenz bei Kindern wird mit einer
niedrigeren Rate von Krankheitsmanifestationen in Verbindung gebracht [56, 59].
Bezüglich des Geschlechtes zeigt sich, dass Männer bei ähnlicher Seroprävalenz
häufiger
symptomatisches
Q-Fieber
entwickeln
als
Frauen
[37].
Diese
geschlechtsspezifisch unterschiedliche Inzidenz zeigte sich in manchen Jahren
nur in bestimmten Altersgruppen [27, 59], in anderen Jahren in nahezu jedem
Alter [56].
Tabelle 1
Auswahl näher untersuchter Q-Fieber - Ausbrüche in Deutschland 1996-2005
Dargestellt ist Jahr, Ort und Bundesland des Ausbruches, Anzahl der bestätigten Q-Fieber Fälle und Quellenangabe der Ausbruchsuntersuchung. Bei der Interpretation der Fallzahlen
ist zu beachten, dass erst seit Einführung des Infektionsschutzgesetzes Anfang 2001 eine
einheitliche Falldefinition besteht. Weiter ist zu berücksichtigen, dass die serologische
Bestätigung der hier genannten Fälle nicht immer mit den gleichen Testverfahren erfolgte.
Bei allen hier genannten Q-Fieber-Ausbrüchen gelten Schafe als wahrscheinlichste
Infektionsquelle.
Jahr
Ort / Bundesland
Fälle
Quelle
1996
Rollshausen (Hessen)
49
[49]
1997
Gießen (Hessen) *
68
[52]
1998
Freiburg (Baden-Württemberg)
101
[36]
13
[36]
Kreis Miltenberg (Bayern)
36
[53]
Dortmund (Nordrhein-Westfalen)
60
[53]
Ebersberg (Bayern)**
9
[53]
Rottweil-Göllsdorf (Baden-Württemberg)
42
[36]
Stetten a.k.M. (Baden-Württemberg)
39
[35,36]
1998 / 1999 Dettenhausen (Baden-Württemberg)
1999
2000 / 2001 Hochsauerlandkreis (Nordrhein-Westfalen) /
68 / 23
[54]
Landkreis Waldeck-Frankenberg (Hessen)
2003
Landkreis Soest (Nordrhein-Westfalen)
299
[58]
2005
Jena (Thüringen)
331
[63]
* Lehr- und Forschungsstation für Tierzucht
Stetten a.k.M.: Stetten am kalten Markt
** Tierzuchtanstalt
9
1.5
Ausbruch in Stetten am kalten Markt / Situation vor Ort
In den Monaten Juni bis Oktober 1999 fiel in der Gemeinde Stetten am kalten
Markt (ca. 5500 Einwohner) und deren näheren Umgebung im Landkreis
Sigmaringen
eine
Häufung
hochfieberhafter
Erkrankungen
auf.
Nach
Bekanntwerden des Verdachtes auf Q-Fieber wurde den niedergelassenen Ärzten
durch das Gesundheitsamt Sigmaringen und das Landesgesundheitsamt BadenWürttemberg in Stuttgart (LGA) serologische Untersuchungen bei Verdachtsfällen
angeboten. Darüber hinaus wurde den möglicherweise erkrankten Personen ein
standardisierter Fragebogen zugesandt, in dem neben Symptomen, Arztkontakten
und Arbeitsunfähigkeitszeiten auch mögliche Risikofaktoren für eine Infektion
erfragt wurden. Der Originaltext des damaligen Fragebogens ist im Anhang
wiedergegeben. Die statistische Auswertung der Daten durch das LGA umfasste
neben deskriptiven Verfahren den Vergleich von Personen mit positiven (Fälle)
und negativen (Vergleichsgruppe) Laborergebnissen hinsichtlich der erfragten
Risikofaktoren. Insgesamt wurde unter 118 Untersuchten in 39 Fällen eine frische
Q-Fieber - Infektion serologisch gesichert. Bezüglich des Erkrankungsbeginnes
der Betroffenen zeigte sich ein Verteilungsmuster, das für Ausbrüche mit
auslösendem Ereignis typisch ist. Es ergab sich ein statistisch signifikanter
Zusammenhang zwischen serologisch gesicherter Infektion und Besuch der 1200Jahr - Feier in der Gemeinde Stetten am kalten Markt im Juli 1999. Während der
Feierlichkeiten hatte sich eine Schafherde in unmittelbarer Nähe zu den
Besuchern aufgehalten, einzelne Tiere wurden im Rahmen einer Vorführung dort
geschoren und verblieben nach Ende der Veranstaltung noch etwa 10 Tage auf
dem Festgelände im Gemeindezentrum. Ein Zusammenhang zu Schafen als
Infektionsquelle erscheint insofern auch für diesen Ausbruch plausibel. Personen
mit positivem Laborbefund gaben auch häufiger an, dass sie ein ebenfalls
ausgestelltes Ziegengehege besichtigt hatten und/oder Schafe in der Nähe ihrer
Wohnung weideten, ein statistisch signifikanter Unterschied zur Vergleichsgruppe
bestand für diese Faktoren nicht. Auch für die übrigen im Fragebogen erfragten
möglichen Risikofaktoren ließ sich kein statistisch signifikanter Unterschied
feststellen.
10
Neben den frischen Fällen von Q-Fieber fielen unter den 118 Untersuchten 52
Personen (44%) auf, bei denen sich ein serologischer Hinweis auf eine länger
zurückliegende Infektion fand („Durchseuchungstiter“). Damit lag der Anteil an
Personen, die offensichtlich unabhängig von dem Ausbruchsgeschehen bereits
zuvor Kontakt mit dem Erreger hatten, überraschend hoch [35, 24].
Auch für diesen Personenkreis besteht möglicherweise ein Zusammenhang zu
Schafen als Infektionsquelle, da in der Umgebung von Stetten am kalten Markt
viele Flächen von stationären Schäfern und Wanderschäfern als Weiden genutzt
werden. Dies gilt auch für das direkt an die Gemeinde angrenzende militärische
Sperrgebiet, der Albkaserne mit dem Truppenübungsplatz Heuberg.
In der Albkaserne verrichten derzeit etwa 3000 Soldaten und Zivilbeschäftigte der
Bundeswehr dauerhaft Ihren Dienst. Zu der Liegenschaft gehört auch das
sogenannte „Lager Heuberg“, in dem vorwiegend Truppenteile der Bundeswehr
und anderer NATO-Staaten während ihrer Manöver auf dem direkt angrenzenden
Truppenübungsplatz Heuberg zeitweise untergebracht sind.
Der Truppenübungsplatz selbst umfasst eine Fläche von etwa 4800 Hektar bei
einer Ausdehnung von etwa 7,5 x 7 Kilometern und liegt zwischen den
Gemeinden Stetten a.k.M. im Südosten und Meßstetten im Nordwesten.
Der Truppenübungsplatz wird jährlich im Rahmen verschiedener Übungs- und
Ausbildungsvorhaben in einem Umfang von etwa 300.000 Manntagen genutzt
[75]. Die Flächen für Übungsvorhaben überschneiden sich dabei teilweise mit
den derzeit 10 Weidelosen, also Flächen, die an Schäfer verpachtet sind.
11
1.6
Fragestellung
Die
durch
das
Landesgesundheitsamt
Baden-Württemberg
veröffentlichte
Untersuchung zum Q-Fieber – Ausbruch 1999 in Stetten a.k.M. schließt mit der
Empfehlung, eine „gesonderte Untersuchung zur Durchseuchung und zur
Häufigkeit von entsprechenden Titern anhand einer bevölkerungsbezogenen und
regional gegliederten Stichprobe durchzuführen“ und damit „allgemeinere
Aussagen zur tatsächlichen Häufigkeit von Q-Fieber - Erkrankungen in BadenWürttemberg“ zu gewinnen [35].
Diese Empfehlung stellte den Anlass zur Durchführung der vorliegenden Arbeit
mit folgenden Fragestellungen dar:
1. Lassen sich bestimmte Risikofaktoren für eine Infektion mit Coxiella
burnetii ermitteln?
2. Wie hoch ist die Prävalenz spezifischer Antikörper gegen Coxiella burnetii
in den untersuchten Gruppen mit unterschiedlich langer Exposition am
Standort Stetten am kalten Markt?
Im Zusammenhang mit den dazu durchgeführten serologischen Tests
Klärung der Frage:
Welchen
positiv
prädiktiven
Wert
hat
der
ELISA
als
typisches
Screeningverfahren im Vergleich zum indirekten Immunfluoreszenztest
(IIFT) als Goldstandard in der Serodiagnostik des Q-Fiebers?
12
2 Material und Methoden
2.1
Untersuchungspopulation
Zur Untersuchung gelangten die Seren von Soldaten und Zivilpersonen, die in der
Albkaserne in Stetten am kalten Markt tätig waren.
Zum einen waren dies Rekruten, das heißt frisch zur Bundeswehr einberufene
Soldaten, die ihren Dienst bei der Bundeswehr am 01.07.2001 bzw. 01.10.2001
neu aufnahmen. Sie stammten aus allen Teilen der Bundesrepublik und hatten
sich zuvor nicht im Bereich des militärischen Sperrgebietes Heuberg mit
Albkaserne aufgehalten. Die Rekruten waren zuvor bei der Musterungsuntersuchung sowie unmittelbar vor der Blutabnahme bei Dienstantritt im Rahmen
der Einstellungsuntersuchung eingehend über ihren Gesundheitszustand befragt
und ärztlich untersucht worden. Die Feststellung der Wehrdiensttauglichkeit setzt
grundsätzlich voraus, dass keine schwerwiegende akute oder chronische
Beeinträchtigung des Gesundheitszustandes besteht. Insofern ist diese Gruppe
als klinisch gesund zu werten, Hinweise auf eine frische Q-Fieber - Infektion gab
es nicht.
Zum anderen wurden Soldaten und Zivilangestellte der Bundeswehr untersucht,
die sich zum Untersuchungszeitpunkt bereits länger am Standort Stetten am
kalten Markt aufhielten („Nichtrekruten“). Nach der Dauer ihres Aufenthaltes am
Standort Stetten a.k.M. zum Zeitpunkt der Befragung wurden die Nichtrekruten in
eine Gruppe mit einer Verweildauer von bis zu 36 Monaten und in eine zweite mit
einer Aufenthaltsdauer von über 36 Monaten aufgeteilt.
Zu diesen Gruppen zählten Zeit- und Berufssoldaten aus militärischen Einheiten,
in denen regelmäßig die militärische Grundausbildung von Rekruten durchgeführt
wurde. Die Untersuchten nahmen dabei vorwiegend Aufgaben als Ausbilder wahr,
wozu auch regelmäßig Aufenthalte auf dem Truppenübungsplatz Heuberg
zählten, der direkt an die Kaserne angrenzt. Hinzu kamen Soldaten und
Zivilangestellte der Truppenübungsplatzkommandantur Heuberg, die für die
Verwaltung und Bewirtschaftung der Einrichtungen des Truppenübungsplatzes,
zum Beispiel der Schießanlagen, zuständig ist. Ein Großteil dieser Personen hält
13
sich während der Arbeitstage regelmäßig direkt auf dem Gelände des
Truppenübungsplatzes Heuberg auf.
Die möglichen Probanden wurden im Vorfeld der Untersuchung sowohl mündlich
als auch schriftlich über Ziel, Umfang und Verlauf der Studie sowie über mögliche
Belastungen und Risiken aufgeklärt.
Ihre Einwilligung zur freiwilligen Teilnahme an der Studie gaben die Probanden
nach Klärung eventueller Rückfragen schriftlich. Dabei konnte angegeben
werden, ob nach Abschluss der Laboruntersuchungen eine Information über das
persönliche Ergebnis gewünscht war und ob die Bereitschaft zu einer eventuellen
zweiten Blutentnahme bestand.
Die Teilnehmer der Untersuchung erhielten einen standardisierten Fragebogen.
Inhaltlich war dieser angelehnt an den Fragebogen, der im Rahmen der
Ausbruchsuntersuchung im Jahre 1999 durch das Gesundheitsamt Sigmaringen
und das Landesgesundheitsamt zum Einsatz gekommen war
Erfragt wurden Angaben zur Person wie beispielsweise Alter, Größe des
Wohnortes und Auslandsaufenthalte. Darüber hinaus wurden Fragen zu
Risikofaktoren bezüglich eines möglichen Erregerkontaktes gestellt, zum Beispiel
über Tierkontakte, Freizeitgewohnheiten und Genuss von Rohmilch. Zentral für
die spätere Zuordnung zu einer der Untersuchungsgruppen waren die neu
hinzugekommenen Fragen nach Dauer und Häufigkeit eines Aufenthaltes im
Bereich des Truppenübungsplatzes Heuberg. Ebenfalls erfragt wurden mögliche
frühere
Krankheitssymptome,
deren
Dauer,
damit
zusammenhängende
Arztkontakte sowie eine eventuell bereits bekannte Erkrankung an Q-Fieber.
Der Wortlaut der Fragebögen sowohl dieser Arbeit als auch der Ausbruchsuntersuchung von 1999 ist im Anhang wiedergegeben.
2.2
Untersuchungsablauf
Einschlusskriterien für die Untersuchung waren allgemein das Vorliegen der
unterschriebenen Einverständniserklärung und eines vollständig ausgefüllten
Fragebogens sowie die Verwertbarkeit der entnommenen Blutprobe.
Darüber hinaus mussten Probanden für die Zuordnung zur Gruppe der
Nichtrekruten auf einem Zusatzfragebogen beantworten, wie lange ihre Tätigkeit
in Stetten a.k.M. zum Befragungszeitpunkt bereits dauerte.
14
Als Ausschlusskriterien galten neben allgemeinen Kontraindikationen gegen eine
Blutentnahme von ca. 10 ml das Fehlen einer unterschriebenen Einverständniserklärung, eines vollständig ausgefüllten Fragebogens oder einer verwertbaren
Blutprobe.
Als Abbruchkriterien wurden der Widerruf zur freiwilligen Teilnahme an der Studie
und die damit verbundene Ablehnung zur Auswertung des bereits gewonnenen
Materials festgelegt.
Die schriftliche Aufklärung verblieb bei den Studienteilnehmern. Deren schriftliche
Einverständniserklärung sowie freiwillige personenbezogene Angaben wurden
unmittelbar vor der Blutentnahme von den Fragebögen getrennt, separat gelagert
und nach Abschluss der Untersuchung bzw. Ergebnismitteilung an den
Probanden
vernichtet.
Die
freiwilligen
personenbezogenen
Angaben
wie
beispielsweise die Adresse dienten ausschließlich dazu, auf Wunsch die
persönlichen Untersuchungsergebnisse mitteilen zu können.
Fragebögen und Probengefäße erhielten eine zufällig ausgewählte dreistellige
Codenummer. Die Auswertung der Blutproben und der Fragebögen erfolgte in
anonymisierter Form. Die Zuordnung von Angaben in den Fragebögen und
zugehörigen Laborergebnissen erfolgte über die Codenummern.
Die datenschutzrechtlichen Bestimmungen wurden eingehalten.
Die Ethikkommission I der Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg, Fakultät
Medizin, hat dem Forschungsvorhaben in ihrer Sitzung vom 20. November 2000
zugestimmt.
Das Bundesministerium der Verteidigung hat für die Untersuchung am 20.06.01
einen außerplanmäßigen wehrmedizinischen Sonderforschungsauftrag erteilt
(Kennziffer 01H1-S-450102).
2.3
Untersuchungsmaterial
Die
Gewinnung
des
Untersuchungsmaterials
erfolgte
bei den
Rekruten
spätestens zu Beginn ihrer dritten Dienstwoche in Stetten a.k.M. im Rahmen einer
routinemäßig durchgeführten Blutentnahme, die der Bestimmung der Blutgruppe
dient. So entstand durch die Teilnahme an der Studie keine wesentliche
zusätzliche Belastung für die Probanden.
15
Bei der Gruppe der Nichtrekruten fand die Probengewinnung zwischen
September 2001 und Dezember 2001 statt.
Vor Durchführung der Blutentnahme wurden die Probanden nochmals über
Erscheinungen und Verlauf der Erkrankung informiert und gebeten, bei eventuell
auftretenden Symptomen den Truppenarzt bzw. den Hausarzt aufzusuchen.
Sofern sich in der ersten Serumprobe ein positiver ELISA-Test durch ein positives
Ergebnis im IIFT bestätigen ließ, wurde eine zweite Blutentnahme angestrebt.
Von den betreffenden Probanden wurde, sofern sie erreichbar waren und sich zu
einer zweiten Blutentnahme bereiterklärten, im Zeitraum Juli – September 2002
erneut
Untersuchungsmaterial
gewonnen.
Eine
zweite
Befragung
mittels
Fragebogen fand hierbei nicht statt.
Bei allen Probanden erfolgte die Blutentnahme nach üblicher Desinfektion und
kurzer venöser Stauung durch die Punktion einer peripheren Armvene.
Verwendet wurde hierzu ein BD Vacutainer Blutentnahmesystem (Becton
Dickinson
GmbH,
69126
Heidelberg,
Deutschland),
bestehend
aus
BD
Precisionglide Kanülen (20 G, Best.-Nr. 360215), Einmalhaltern aus Kunststoff
(Best.-Nr. 364887) und Serumröhrchen mit Trenngel (BD SST 9,5 ml, Best.-Nr.
368510).
Das Untersuchungsmaterial wurde schnellstmöglich, d.h. innerhalb von maximal
20 Stunden, leicht gekühlt an die untersuchende Einrichtung verbracht.
Die weitere Probenaufbereitung und -lagerung sowie die Testdurchführung
erfolgte durch die Laborgruppe Medizinischer B-Schutz an der Außenstelle
Munster des Zentralen Institutes des Sanitätsdienstes der Bundeswehr München.
Sofort nach Eintreffen des Untersuchungsmaterials im Labor, das heißt
spätestens 20 Stunden nach Blutentnahme, erfolgte dort die Zentrifugation bei
1800 g für 10 Minuten.
Sofern das Material nicht gleich weiter verwendet wurde, erfolgte die Lagerung
des Serums bei – 20 + 1°C.
16
2.4
Serologische Untersuchungen
Bei allen Serumproben wurde zunächst ein ELISA-Test zum Nachweis von
Antikörpern der Klassen IgG und IgM gegen Phase 2-Antigen von Coxiella
burnetii durchgeführt.
Bei Seren mit positivem Nachweis schloss sich als Bestätigungstest ein indirekter
Immunfluoreszenztest (IIFT) gegen Phase 2 an. Außerdem wurde bei diesen
Seren eine Komplementbindungsreaktion (KBR) gegen Phase 1 und Phase 2
durchgeführt.
Seren, die nach oben genannten Kriterien im Rahmen einer zweiten Blutabnahme
gewonnen wurden, wurden mittels ELISA auf Antikörper der Klassen IgG und IgA
gegen Phase I-Antigen untersucht. Darüber hinaus wurden bei diesen Proben ein
Teil der Tests (ELISA gegen Phase 2 IgG und IgM) wiederholt, um eine Aussage
über die Konstanz der Antikörpernachweise zu ermöglichen.
2.4.1 ELISA
Verwendete Testsysteme und Geräte:
Zum Einsatz kamen kommerzielle Testsysteme der Firma Institut Virion\Serion
GmbH, 97072 Würzburg, Deutschland. Hierbei handelte es sich für die
Bestimmung der spezifischen Antikörper gegen Phase 2 um den IgG-Kit
(quantitativ) Best.-Nr. ESR 1312G und um den IgM-Kit Best.-Nr. ESR 1312M.
Zum Nachweis der Phase I-Antikörper gegen C. burnetii wurden der IgG-Kit Best.Nr. ESR 1311G, sowie der IgA-Kit Best.-Nr. ESR 1311A verwendet.
Sämtliche für den Testansatz erforderlichen Reagenzien sind in der jeweiligen
Testpackung enthalten und werden deshalb nicht gesondert aufgeführt.
Um eine Verfälschung der Ergebnisse bei dem Nachweis spezifischer IgMAntikörper durch eventuell im Serum vorhandene Rheumafaktoren der Klasse IgM
zu vermeiden, wurden die Seren für diesen Nachweis entsprechend vorbehandelt.
Hierzu kam gebrauchsfertiges, flüssiges Rheumafaktor-Absorbens (Institut
Virion\Serion GmbH, 97072 Würzburg, Deutschland, Best.-Nr. Z 100/Z200) zur
Anwendung.
Darüber hinaus verwendete Materialien wie Präzisionspipetten, Papiertücher,
Aqua dest. etc. entsprachen dem gängigen Laborbedarf.
17
Zur Inkubation zwischen den einzelnen Testabschnitten wurden ein Inkubator
(Heraeus, 63450 Hanau, Nr. B61020) und eine feuchte Kammer (Kunststoffschale
mit Deckel) benutzt.
Bei dem zur Extinktionsmessung verwendeten Photometer handelte es sich um
das Gerät Modell Sunrise RC (Nr. F039300, TECAN, 74564 Crailsheim)
Testprinzip des indirekten ELISA:
Sofern im getesteten Serum spezifische Antikörper vorliegen, binden diese an die
im
Testkit
festphasenfixierten
Antigene.
Im
weiteren
Verlauf
werden
Nachweisantikörper eingesetzt, die mit alkalischer Phosphatase enzymatisch
markiert sind und an die antigengebundenen Serumantikörper binden. Durch
Zugabe eines Substrates (para-Nitrophenylphosphat, pNPP) erfolgt letztlich eine
Enzym-Substrat-Reaktion zu einem gelbgefärbten Endprodukt. Die Intensität der
Gelbfärbung wird photometrisch bestimmt und ist dem Gehalt an spezifischen
Antikörpern im getesteten Serum proportional.
Testauswertung:
Die Auswertung wurde für den Nachweis der Phase 2 IgM-Antikörper sowie der
Phase 1 IgG- und IgA- Antikörper als Cut-off-Bewertung durchgeführt:
Zur Bestätigung der Verwertbarkeit des Testansatzes wurde nach Überprüfung
auf korrekte Reaktion der positiven und negativen Kontrollseren sichergestellt,
dass die einzelnen Messwerte für das mitgelieferte Cut-off-Serum nicht mehr als
20% voneinander abweichen. Des Weiteren wurde anhand der mitgelieferten,
chargenabhängigen Prüfprotokolle überprüft, ob die ermittelten Werte für
Positivkontrolle und Cut-off-Serum im Gültigkeitsbereich lagen.
Die
Interpretation
der
Messergebnisse
erfolgte
dann
nach
Abzug
des
Substratleerwertes von den Messergebnissen im Vergleich zu dem gemessenen
OD-Wert für das Cut-off-Serum. Proben, deren Messwert mehr als 10 % über
dem des Cut-off-Serums lagen, wurden als positiv bewertet. Ein negatives
Ergebnis wurde für Proben festgestellt, deren Wert mehr als 10 % unter der OD
des Cut-off-Serums lagen. Werte, die weniger als 10 % über oder unter dem Cutoff-Wert lagen, wurden als grenzwertig angesehen.
18
Die Testauswertung für die quantitative Bestimmung der Phase 2 IgG-Antikörper
umfasste folgende Schritte: Nachdem sichergestellt wurde, dass der Mittelwert
der gemessenen Extinktionen für das Standardserum innerhalb des vom
Hersteller angegebenen Toleranzbereiches lag, wurde der Faktor “F“ als Quotient
aus angegebenem Sollwert und dem gemessenen Mittelwert der Extinktion des
Standardserums ermittelt. Der Faktor „F“ korrigiert die Tagesschwankungen und
ermöglicht
die
stufenlose
Bestimmung
der
Antikörperaktivitäten
mittels
Standardkurve. Von den für die Proben erhaltenen Messwerten wurde jeweils der
Substratleerwert abgezogen, der erhaltene Wert mit dem Faktor „F“ multipliziert.
Über die dadurch erhaltenen korrigierten Messwerte konnte dann anhand der
vorliegenden Standardkurven die zugehörigen Antikörperaktivitäten in U/ml
abgelesen werden.
2.4.2 Indirekter Immunfluoreszenztest (IIFT)
Verwendetes Testsystem und Geräte:
Sofern nicht anders angegeben, beziehen sich die Bestellnummern auf Produkte
der Firma bioMérieux Deutschland GmbH, 72622 Nürtingen, Deutschland.
Im Einzelnen handelt es sich hierbei um Coxiella burnetii-Spot IF (Coxiella burnetii
auf Vero-Zellen gezüchtet und auf Objektträgern fixiert, Best.-Nr. 75921),
Floureszein-markierte Konjugate (FITC) von der Ziege, Fluoline „H“, Antihuman
Globulin , polyvalent (Best.-Nr. 75603), Evans-Blau-Lösung (1% in Aqua dest.,
Best.-Nr. 75491), Fluoprep Eindeckflüssigkeit (Best.-Nr. 75521), Deckgläser
60x24mm (VWR, 85737 Ismaning, Best.-Nr. 631Q9488), PBS-Tween (Sigma, P3563).
Darüber hinaus verwendete Materialien wie Präzisionspipetten, Papiertücher,
Aqua dest. etc entsprachen dem gängigen Laborbedarf.
Zur Inkubation zwischen den einzelnen Testabschnitten wurde ein Inkubator (s.o.)
in
einer
feuchten
Kammer
(s.o.)
benutzt.
Bei
dem
eingesetzten
Fluoreszenzmikroskop handelt es sich um ein Olympus BX41 System-Mikroskop
mit Fluoreszenzeinrichtung (Olympus, 20097 Hamburg).
19
Testprinzip des IIFT:
Die im Testserum vorhandenen spezifischen Antikörper reagieren mit dem auf
einem Objektträger fixierten Antigen der Phase 2. Die bei einer positiven Reaktion
entstehenden Immunkomplexe werden durch ein mit Floureszein markiertes
Antihuman-Globulin im UV-Licht nachgewiesen.
Bei einer Fluoreszenz ab einer Verdünnung von 1:80 kann das Serum als positiv
bezeichnet werden. In dieser Arbeit wurde der Test als qualitative Bestimmung in
dieser Verdünnung durchgeführt.
Testauswertung des IIFT:
Nach Durchführung des Testes gemäß geltender Testvorschrift wurde die
Auswertung unter einem Fluoreszenz-Mikroskop mit UV-Licht bei 400-facher
Vergrößerung vorgenommen (10x Okular und 40x Objektiv).
Zunächst wurde die Leerwertkontrolle auf eine korrekte negative Reaktion, das
heißt keine Fluoreszenz überprüft, wobei eine geringe Grünfärbung der Coxiellen
auch bei negativen Seren auftritt.
Als positive Reaktion wurde eine klare Fluoreszenz von Coxiella gewertet.
Nicht eindeutig positive Proben wurden vom Labor als grenzwertig bezeichnet.
2.4.3
Komplementbindungsreaktion (KBR)
Verwendete Testsysteme und Geräte:
Zur Verwendung gelangten ausschließlich normierte Reagenzien der Firma
Institut Virion\Serion GmbH, 97072 Würzburg, Deutschland, so dass Vorversuche
zur Einstellung entfielen.
Im einzelnen handelte es sich bei den Testsystemen gegen Phase 1und Phase 2
um Antigen (Best.-Nr. Phase 1: 1227, Phase 2: 1123), Kontrollantigen (Best.-Nr.
Phase 1: 2227, Phase 2: 2123), Kontrollserum positiv (Best.-Nr. Phase 1: 3227,
Phase 2: 3123), Kontrollserum negativ (Best.-Nr. Phase 1: 4227, Phase 2: 4123),
gebrauchsfertiges
Hämolytisches
System
(Best.-Nr.
9000),
stabilisiertes
Komplement (Best.-Nr. 9001) und Veronal-Puffer (Best.-Nr. 9003).
Bei den Mikrotestplatten handelte es sich um Platten mit u-förmigem Boden
(Greiner bio-one, 72636 Frickenhausen Best. Nr. 650101). Darüber hinaus
20
verwendete Materialien wie Präzisionspipetten, Papiertücher, Aqua dest. etc
entsprachen dem gängigen Laborbedarf.
Testprinzip der Komplementbindungsreaktion:
Unter Komplement versteht man ein funktionelles System von Proteinen im
Serum und auf Zelloberflächen, das als unspezifischer Reaktand des humoralen
Abwehrsystems fungiert. Nach Aktivierung des Systems entweder durch direkten
Antigenkontakt oder durch Immunkomplexe der IgG1-, IgG2-, IgG3- und IgMKlasse wirkt Komplement lytisch bzw. aktivierend auf Immunzellen.
Im Testverfahren wird dem komplementinaktivierten Testserum ein spezifisches
Antigen zugegeben. Sind im Serum Antikörper gegen das Antigen vorhanden,
bilden
sich
Immunkomplexe
aus.
Eine
definierte
Menge
zugeführten
Komplementes wird von diesen Immunkomplexen aktiviert und dabei verbraucht.
Die Messung des Komplementverbrauches wird durch dosierte Zugabe eines
standardisierten
hämolytischen
Systemes
von
sensibilisierten,
d.h.
antikörperbeladenen Erythrozyten möglich:
Wenn noch genügend Komplement vorhanden ist, d.h. im Testserum keine
Immunkomplexe gebildet wurden, werden die Erythrozyten lysiert (negatives
Testergebnis).
Wurde das Komplement durch vorhandene Immunkomplexe verbraucht, bleiben
die Erythrozyten intakt und ergeben nach Sedimentation ein Knöpfchen
(Hämolyse-Hemmung) am Boden der Mikrotiterplatte (positives Testergebnis).
Eine semi-quantitative Bestimmung der Konzentration vorhandener AK im Serum
wird durch Endpunkttitration des Serums ermöglicht
Die KBR wird als eine Mikromethode nach der KOLMER-Technik (Kältebindung
bei 2-8 °C über Nacht) entsprechend DIN 58 969 und den Empfehlungen der
Sachverständigenkommission der WHO durchgeführt.
Testauswertung der KBR:
Vor der Auswertung des Testes wurde der Ansatz gemäß der vom Hersteller
vorgegebenen Kriterien mit Hilfe der Kontrollen auf seine Gültigkeit hin überprüft.
Sofern diese gegeben war, wurde beim Ablesen eine 100%ige HämolyseHemmung mit 4, eine 75%ige mit 3, eine 50%ige mit 2 und eine 25%ige mit 1
21
bewertet. Spuren von Hämolyse-Hemmung wurden mit +/-, eine komplette
Hämolyse mit 0 bezeichnet.
Ein positives Ergebnis lag bei einem Ergebnis von 3 und 4 in der jeweiligen
Verdünnungsstufe (zum Beispiel 1:40) vor.
2.5
Auswertung der Fragebögen und statistische Verfahren
Die Dateneingabe und Validierung der mittels Fragenbogen erhobenen Daten
sowie der in den serologischen Untersuchungen erhaltenen Ergebnisse erfolgte
mit Hilfe des Programms EpiInfo Version 1.1.2 (CDC, Atlanta, Georgia, USA).
Die
statistischen
Analysen
wurden
in
Kooperation
mit
dem
Landesgesundheitsamt Baden-Württemberg, Stuttgart, unter Verwendung des
Statistikpakets SAS 9.1.3 (SAS Institute Inc., Cary, North Carolina, USA)
durchgeführt.
Die Untersuchung war primär angelegt als Seroprävalenzstudie an drei Gruppen,
die sich anhand ihrer unterschiedlich langen Exposition in einem räumlich
definierten Bereich mit Nähe zu Schafen und deren Weideflächen – hier der
Bundeswehrliegenschaft Albkaserne mit dem Truppenübungsplatz Heuberg in
Stetten a.k.M. – differenzieren ließen. In dem Gruppenvergleich galten die
Rekruten ohne dort vorangegangenen Aufenthalt als Referenzgruppe, während
die beiden anderen Gruppen unterschiedlich lange exponiert waren (Nichtrekruten
mit bis zu 36 Monaten bzw. mit über 36 Monaten Aufenthaltsdauer am Standort).
Zum Vergleich der Anteile positiver Laborergebnisse in den drei Gruppen wurde
der Chiquadrattest als Unabhängigkeitstest durchgeführt. Nullhypothese war die
Annahme, dass sich die Anteile in den drei Gruppen nicht unterscheiden. Als
Signifikanzniveau wurde vorab α = 0,05 festgelegt.
Neben der deskriptiven Darstellung der Ergebnisse zur Verteilung möglicher
Risikofaktoren wurden anhand von Chiquadrattests auch die Zusammenhänge
zwischen möglichen Risikofaktoren und Laborergebnissen untersucht.
Der
Chiquadrattest
ist
ein
adäquates
Verfahren
zur
Auswertung
von
Kontingenztafeln (hier: 3x2- bzw. 3xkx2-Tafeln).
Darüberhinaus wurde auch eine Schätzung des positiv prädiktiven Wertes des
Screeningtests (ELISA) gemessen an den Resultaten des Bestätigungstests
22
(IIFT) vorgenommen, die jedoch wegen des begrenzten Stichprobenumfangs eher
einen orientierenden Charakter hat.
Die Ergebnisse wurden tabellarisch oder grafisch dargestellt
23
3 Ergebnisse
3.1
Demographische Angaben zum untersuchten Kollektiv
Nach persönlicher und schriftlicher Aufklärung über Ziel und Ablauf der
Untersuchung konnten insgesamt 509 Personen im Standortbereich der
Albkaserne Stetten am kalten Markt für eine Teilnahme gewonnen werden.
Von den 509 abgegebenen Fragebögen wurden zwei ausgeschlossen: Zu einem
wurde kein Blut abgegeben, der andere war aufgrund fehlender Angaben keiner
der Gruppen zuzuordnen. Darüber hinaus kamen keine weiteren Ausschlussoder Abbruchkriterien zur Anwendung.
Somit standen letztlich n=507 Fragebögen mit jeweils dazugehöriger Blutprobe
zur Auswertung zur Verfügung.
Alle ausgewerteten Seren stammten von Männern. Der Geburtsort der Probanden
befand sich zum größten Teil in Deutschland, wie Tab. 2 zeigt.
Tabelle 2
Häufigkeit der Angaben zu der Frage:
„Wo liegt Ihr Geburtsort?“
Dargestellt ist die absolute Zahl der Antworten sowie deren prozentualer Anteil an der
Gesamtzahl der Fragebogenangaben (n=505, keine Angabe: 2 Probanden).
Die Mehrheit der Probanden ist demnach in Deutschland geboren, die Geburtsorte der
anderen Probanden liegen etwa zu gleich Teilen in- und außerhalb Europas.
In Deutschland
n = 450
89,1 %
In Europa
n = 30
5,9 %
Außerhalb Europas
n = 25
5,0 %
Die Altersverteilung der Probanden ist in Abb.2 dargestellt, für zwei Personen lag
dabei keine Altersangabe vor. Eine Häufung fand sich in den Altersklassen unter
25 Jahren, denen sich etwa 84% der Probanden zuordnen ließen.
Nach den Fragebogenangaben zur Dauer ihres Aufenthaltes in Stetten am kalten
Markt wurden die Probanden in die drei Untersuchungsgruppen eingeteilt (Tab.3):
Rekruten ohne vorherigen Aufenthalt, Nichtrekruten mit einer Aufenthaltsdauer
von bis zu 36 Monaten und Nichtrekruten mit über 36 Monaten Aufenthaltsdauer
am Standort bezogen auf den Zeitpunkt der ersten Blutentnahme.
24
Anzahl Probanden [n]
Altersverteilung der Probanden
300
250
200
150
100
50
0
< 20
20-24
25-29
30-34
35-39
40-44
45-49
> 49
Alter [Jahre]
Abbildung 2
Altersverteilung der Probanden
Dargestellt ist die Verteilung der Probanden auf Altersklassen nach den Angaben in den
Fragebogen. Etwa 84% der Probanden sind unter 25 Jahren alt, der Rest verteilt sich relativ
gleichmäßig auf die übrigen Altersstufen.
(n=505, keine Altersangabe: 2 Probanden)
Die Gruppe der Rekruten bestand dabei aus Wehrpflichtigen, die zum 01.07. bzw.
01.10.2001 ihren Wehrdienst in Stetten a.k.M. antraten, die beiden Gruppen der
Nichtrekruten setzten sich aus Zeit- und Berufssoldaten sowie Zivilbeschäftigten
der Bundeswehr zusammen.
Tabelle 3
Einteilung in Untersuchungsgruppen
Dargestellt ist die Verteilung der n=507 Probanden auf die untersuchten Gruppen. Kriterium
für die Zuordnung zu den Untersuchungsgruppen und deren Benennung waren die
Fragebogenangaben zur Dauer des Aufenthaltes am Standort Stetten a.k.M. zum Zeitpunkt
der ersten Blutabnahme. Mehr als drei Viertel (78%) der Probanden sind Rekruten, die
zuvor keine wesentlichen Aufenthaltszeiten am Standort hatten.
(Stetten a.k.M. = Stetten am kalten Markt)
Aufenthaltsdauer in Stetten
Gruppe
a.k.M. zum Zeitpunkt der
Anteil an
Anzahl
ersten Blutabnahme
Rekruten
Nichtrekruten bis 36
Monate Aufenthalt
Nichtrekruten über 36
Monate Aufenthalt
untersuchtem
Kollektiv (n=507)
≤ 21 Tage
n=396
78,1 %
≤ 36 Monate
n=47
9,3 %
> 36 Monate
n=64
12,6 %
25
Die
Altersverteilung
innerhalb
der
Untersuchungsgruppen
ist
Abb.3
zu
entnehmen.
Der Einberufungspraxis für Wehrpflichtige entsprechend sind in der Gruppe der
Rekruten fast ausschließlich Probanden mit einem Alter bis 25 Jahre vertreten.
Auch in der Gruppe der Nichtrekruten mit einer Aufenthaltsdauer in Stetten a.k.M.
von bis zu 36 Monaten ordnen sich die Untersuchten mehrheitlich den jüngeren
Altersklassen zu, während in der Gruppe mit der längsten Aufenthaltsdauer am
Standort (>36 Monate) die Anzahl der Probanden mit steigendem Alter zunimmt.
Der höhere Anteil von Rekruten (n=396) im Vergleich zu der Gruppe der
Nichtrekruten (n=111) im untersuchten Kollektiv erklärt die zuvor beschriebene
Häufung in den Altersklassen bis 25 Jahren (Abb.2).
26
Gruppe der Rekruten
Anteil an Gruppe [%]
70
60
50
40
30
20
10
0
unter 20
20-24
25-29
30-34
35-39
40-44
45-49
über 49
40-44
45-49
über 49
40-44
45-49
über 49
Alter [Jahre]
Anteil an Gruppe [%]
Gruppe der Nichtrekruten
bis 36 Monate Aufenthalt
am Standort Stetten a.k.M.
70
60
50
40
30
20
10
0
unter 20
20-24
25-29
30-34
35-39
Alter [Jahre]
Anteil an Gruppe
[%]
Gruppe der Nichtrekruten
über 36 Monate Aufenthalt
am Standort Stetten a.k.M.
30
25
20
15
10
5
0
unter 20
20-24
25-29
30-34
35-39
Alter [Jahre]
Abbildung 3
Altersverteilung in den Untersuchungsgruppen
Dargestellt ist der prozentuale Anteil der Altersklassen an der jeweiligen Untersuchungsgruppe. In der Rekrutengruppe (n=396) sind fast ausschließlich die beiden jüngsten
Altersklassen vertreten, was der Einberufungspraxis für Wehrpflichtige geschuldet ist. Auch
in der Gruppe der Nichtrekruten bis 36 Monate Aufenthaltsdauer am Standort Stetten a.k.M.
(n=47) dominieren die jüngeren Probanden, während in der Gruppe mit der längsten
Aufenthaltsdauer (n=64) der Anteil von Probanden mit zunehmendem Alter ansteigt
(n=505, keine Altersangabe: 1 Rekrut, 1 Nichtrekrut mit bis zu 36 Monaten Aufenthalt.
Stetten a.k.M. = Stetten am kalten Markt)
27
3.2
Fragebogenangaben zu möglichen Risikofaktoren
Im Folgenden sind die Fragebogenangaben der Probanden zu möglichen
Risikofaktoren für eine Q-Fieber - Infektion tabellarisch bzw. grafisch dargestellt.
Aufgeführt sind jeweils die absoluten Zahlen in den genannten Rubriken sowie
deren prozentualer Anteil bezogen auf alle Antworten zu der jeweiligen Frage. Da
nicht alle n=507 Probanden zu jedem Item eine Angabe gemacht haben, ergaben
sich zum Teil unterschiedliche Gesamtzahlen von Antworten, die jeweils
angegeben sind.
Zusätzlich zu den möglichen Risikofaktoren wurden in den Fragebögen Angaben
zu eventuellen Krankheitssymptomen erhoben. Diese hätten gegebenenfalls
Aufschluss über typische klinische Verläufe geben können. Aufgrund der geringen
Zahl von serologischen Hinweisen auf eine mögliche frische Infektion (n=5) wird
auf deren Darstellung verzichtet.
Für alle nachfolgend genannten Faktoren ließ sich kein statistisch signifikanter
Zusammenhang zu einer nachgewiesenen Q-Fieber - Infektion ermitteln.
Tabelle 4
Häufigkeit der Angaben zu der Frage:
„Haben Sie in den letzten 6 Monaten eine Auslandsreise unternommen?“
(Gesamtzahl der Antworten n=506, keine Angabe: 1 Proband)
Auslandsreise
ja
n=226
Tabelle 5
nein
44,7 %
n=280
55,3 %
Häufigkeit der Angaben zu der Frage:
„Haben Sie sich in den letzten 6 Monaten an einem der folgenden Orte
aufgehalten?“
(Gesamtzahl der Antworten n=506, keine Angabe: 1 Proband)
Orte
ja
nein
weiß nicht
Bauernhof
n=187
37,0 %
n=287
56,7 %
n=32
6,3 %
Reiterhof
n=74
14,6 %
n=419
82,8 %
n=13
2,6 %
Schlachthof
n=31
6,1 %
n=467
92,3 %
n=8
1,6 %
Schafweide
n=184
36,4 %
n=280
55,3 %
n=42
8,3 %
Schafschur
n=12
2,4 %
n=472
93,3 %
n=22
4,3 %
28
Tabelle 6
Häufigkeit der Angaben zu der Frage:
„Haben Sie in den letzten 6 Monaten Vorzugsmilch oder nicht erhitzte
Rohmilch (direkt vom Bauern) getrunken?“
(Gesamtzahl der Antworten n=506, keine Angabe: 1 Proband)
Vorzugsmilch
ja
n=66
Tabelle 7
nein
13,0 %
n=387
weiß nicht
76,5 %
n=53
10,5 %
Häufigkeit der Angaben zu der Frage:
„Haben Sie Haustiere?“
(Gesamtzahl der Antworten n=507)
Haustiere
ja
nein
Hund(e)
n=105
20,7 %
n=402
79,3 %
Katze(n)
n=148
29,2 %
n=359
70,8 %
Vogel / Vögel
n=47
9,3 %
n=460
90,7 %
Ziege(n)
n=8
1,6 %
n=499
98,4 %
Tabelle 8
Häufigkeit der Angaben zu der Frage:
„Befinden sich in Sichtweite Ihres Heimatwohnortes Weideflächen für
folgende Tiere?“
Gesamtzahl der durch die Fragenbögen erhaltenen Antworten für Items „Rinder“ und
„Ziegen“ n=507)
Tiere
ja
nein
weiß nicht
Ziegen
n=70
13,8 %
n=403
79,5 %
n=34
6,7 %
Rinder
n=213
42,0 %
n=267
52,7 %
n=27
5,3 %
Tabelle 9
Häufigkeit der Angaben zu der Frage:
„Befinden sich in Sichtweite Ihres Arbeitsplatzes der letzten 6 Monate (für
Rekruten: Arbeitsplatz vor der Bundeswehr) Weideflächen für folgende
Tiere?“
(Gesamtzahl der Antworten n=505, keine Angabe: 2 Probanden)
Tiere
ja
nein
weiß nicht
Ziegen
n=42
8,3 %
n=388
76,8 %
n=75
14,9 %
Rinder
n=82
16,2 %
n=358
70,9 %
n=65
12,9 %
29
16
Häufigkeit [%]
14
12
10
8
6
4
2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Zeit im Freien [Stunden]
Abbildung 4
Häufigkeit der Angaben zu der Frage:
„Wie viel Zeit haben Sie in den letzten 6 Monaten durchschnittlich pro Tag
im Freien verbracht?“
Dargestellt ist die prozentuale Häufigkeit der Stundenangaben.
(Gesamtzahl der Antworten n=505, keine Angabe: 2 Probanden)
Tabelle 10
Häufigkeit der Angaben zu der Frage:
„Haben Sie sich in den letzten 6 Monaten in Bereichen aufgehalten, wo
Schafkot lag?“
(Gesamtzahl der Antworten n=507)
ja
n = 300
59,2 %
nein
n = 115
22,7 %
weiß nicht
n = 92
18,0 %
Tabelle 11
Häufigkeit der Angaben zu der Frage:
„Wie viele Einwohner hat der Ort, in dem Sie wohnen?“
(Gesamtzahl der Antworten n=505, keine Angaben: 2 Probanden)
Einwohnerzahl
Unter 1000 Einwohner
n = 86
17,0 %
1000 – 5000 Einwohner
n = 169
33,5 %
5000 – 10000 Einwohner
n = 76
15,0 %
10000 – 50000 Einwohner
n = 104
20,6 %
Über 50000 Einwohner
n = 70
13,9 %
30
3.3
Statistisch relevante Risikofaktoren
In der Folge sind diejenigen Faktoren aus den Fragebögen dargestellt, für die sich
in der statistischen Prüfung ein Zusammenhang mit einer serologisch gesicherten
zurückliegenden Infektion mit C. burnetii ergab. Kriterium hierfür war die
Bestätigung eines positiven Screeningtests (IgG-ELISA gegen Phase 2) durch ein
positives Ergebnis im indirekten Immunfluoreszenztest (IIFT gegen Phase 2).
Durchgeführt wurde ein Chi-Quadrat-Test, als Signifikanzniveau wurde dabei
festgelegt α = 0,05.
Tabelle 12
Zusammenhang zwischen zurückliegender Infektion und der Frage:
„Haben Sie Haustiere?“
Dargestellt sind die Fragebogenangaben und deren Zusammenhang mit den Ergebnissen
im indirekten Immunfluoreszenztest (IIFT) jeweils in absoluten Zahlen und als
Prozentangaben.
Zwischen der Haltung von Schafen als Haustiere und einem positiven Testergebnis im IIFT
ergab sich ein statistisch signifikanter Zusammenhang (p=0,01).
(Gesamtzahl der Antworten n=507)
IIFT
IIFT
ja
negativ
n=5
positiv
n=4
Reihenprozent
nein
55,6 %
n = 431
44,4 %
n = 67
100 %
n = 498
Reihenprozent
Summe
86,5 %
n = 436
13,5 %
n = 71
100 %
n = 507
Reihenprozent
86 %
14 %
100 %
Schaf(e) als Haustier(e):
Chi-Quadrat: 10,54
Summe
n=9
p = 0,01
Ein deutlicher Zusammenhang zwischen bestätigtem Titer für spezifische
Antikörper gegen Phase 2 von C. burnetii und Angaben aus dem Fragebogen
bestand demnach bei Fragen, die inhaltlich einen engen Bezug zu Schafen
hatten: Die Haltung von Schafen als Haustiere sowie das Vorhandensein von
Weideflächen in näherer Umgebung des Wohnortes bzw. des Arbeitsplatzes
erwiesen sich als statistisch signifikante Risikofaktoren (p=0,01).
Ein tendenzieller Zusammenhang zeichnete sich darüber hinaus ab für die
Haltung von Hund(en) als Haustier(e) (p=0,02) und für den Aufenthalt auf einem
Bauernhof (p=0,04), wie nachfolgend dargestellt.
31
Tabelle 13
Zusammenhang zwischen zurückliegender Infektion und der Frage:
„Befinden sich in Sichtweite Ihres Arbeitsplatzes der letzten 6 Monate (Für
Rekruten: Arbeitsplatz vor der Bundeswehr) Weideflächen für (…) Schafe?“
Dargestellt sind die Fragebogenangaben und deren Zusammenhang mit den Ergebnissen
im indirekten Immunfluoreszenztest (IIFT) jeweils in absoluten Zahlen und als
Prozentangaben.
Zwischen dem Vorhandensein von Schafweiden in Sichtweite des Arbeitsplatzes und einem
positiven Testergebnis im IIFT ergab sich ein statistisch signifikanter Zusammenhang
(p=0,01).
(Gesamtzahl der Antworten n=505, keine Angaben: 2 Probanden)
IIFT
IIFT
Schafweide in Arbeitsplatznähe: ja
negativ
n = 118
positiv
n = 32
Reihenprozent
nein
78,7 %
n = 268
21,3 %
n = 34
100 %
n = 302
Reihenprozent
weiß nicht
88,7 %
n = 48
11,3 %
n=5
100 %
n = 53
Reihenprozent
Summe
90,6 %
n = 434
9,4 %
n = 71
100 %
n = 505
Reihenprozent
85,9 %
14,1 %
100 %
Chi-Quadrat: 16,43
Tabelle 14
Summe
n = 150
p = 0,01
Zusammenhang zwischen zurückliegender Infektion und der Frage:
„Befinden sich in Sichtweite Ihres Heimatwohnortes Weideflächen für (…)
Schafe?“
Dargestellt sind die Fragebogenangaben und deren Zusammenhang mit den Ergebnissen
im indirekten Immunfluoreszenztest (IIFT) jeweils in absoluten Zahlen und als
Prozentangaben.
Zwischen dem Vorhandensein von Schafweiden in Sichtweite des Wohnortes und einem
positiven Testergebnis im IIFT ergab sich ein statistisch signifikanter Zusammenhang
(p=0,01).
(Gesamtzahl der Antworten n=506, keine Angaben: 1 Proband)
IIFT
IIFT
ja
negativ
n = 146
positiv
n = 38
Reihenprozent
nein
79,3 %
n = 250
20,7 %
n = 30
100 %
n = 280
Reihenprozent
weiß nicht
89,3 %
n = 39
10,7 %
n=3
100 %
n = 42
Reihenprozent
Summe
92,9 %
n = 435
7,1 %
n = 71
100 %
n = 506
Reihenprozent
86 %
14 %
100 %
Schafweide in Wohnortnähe:
Chi-Quadrat: 16,93
Summe
n = 184
p = 0,01
32
Tabelle 15
Zusammenhang zwischen zurückliegender Infektion und der Frage:
„Haben Sie Haustiere (…) Hund(e)?“
Dargestellt sind die Fragebogenangaben und deren Zusammenhang mit den Ergebnissen
im indirekten Immunfluoreszenztest (IIFT) jeweils in absoluten Zahlen und als
Prozentangaben.
Zwischen der Haltung von Hund(en) als Haustier(e) und einem positiven Testergebnis im
IIFT ergab sich ein statistisch signifikanter Zusammenhang (p=0,02).
(Gesamtzahl der Antworten n=507)
IIFT
IIFT
ja
negativ
n = 84
positiv
n = 21
Reihenprozent
nein
80 %
n = 352
20 %
n = 50
100 %
n = 402
Reihenprozent
Summe
87,6 %
n = 436
12,4 %
n = 71
100 %
n = 507
Reihenprozent
86 %
14 %
100 %
Hund(e) als Haustier(e):
Chi-Quadrat: 9,42
Tabelle 16
Summe
n = 105
p = 0,02
Zusammenhang zwischen zurückliegender Infektion und der Frage:
„Haben Sie sich in den letzten 6 Monaten an einem der folgenden Orte
(…Bauernhof) aufgehalten?“
Dargestellt sind die Fragebogenangaben und deren Zusammenhang mit den Ergebnissen
im indirekten Immunfluoreszenztest (IIFT) jeweils in absoluten Zahlen und als
Prozentangaben.
Zwischen dem Aufenthalt auf einem Bauernhof in den zurückliegenden 6 Monaten und
einem positiven Testergebnis im IIFT ergab sich ein Hinweis auf einen Zusammenhang
(p=0,04).
(Gesamtzahl der Antworten n=506, keine Angaben: 1 Proband)
IIFT
IIFT
ja
negativ
n = 150
positiv
n = 37
Reihenprozent
nein
80,2 %
n = 255
19,8 %
n = 32
100 %
n = 287
Reihenprozent
weiß nicht
88,9 %
n = 30
11,1 %
n=2
100 %
n = 32
Reihenprozent
Summe
93,7 %
n = 435
6,3 %
n = 71
100 %
n = 506
Reihenprozent
86 %
14 %
100 %
Aufenthalt auf Bauernhof:
Chi-Quadrat: 13,03
Summe
n = 187
p = 0,04
33
3.4
Ergebnisse der serologischen Tests auf Coxiella burnetii
3.4.1 Ergebnisse der Komplementbindungsreaktion (KBR)
In den Fällen mit einem positiven IgG-Titer gegen Phase 2 im ELISA wurde neben
dem Bestätigungstest IIFT zusätzlich eine Komplementbindungsreaktion (KBR)
gegen Phase 2 durchgeführt.
Tendenziell ließen sich höhere Titer in der KBR gegen Phase 2 bei Seren
beobachten, bei denen auch höhere ELISA Titer gemessen wurden. Allerdings
bestand lediglich eine Übereinstimmung von etwa 22 % zwischen den beiden
Verfahren, das heißt, von 147 Proben mit einem IgG-Titer im ELISA reagierten 32
Seren auch in der KBR gegen Phase 2 positiv. Diese zeigten zu 97 % (n=31)
auch im IIFT ein positives Ergebnis.
In der darüber hinaus durchgeführten KBR gegen Phase 1 wurde bei 5 Proben
(3,4% von 147 Proben mit positiven IgG-ELISA) ein positiver Titer ermittelt.
Auf eine ausführlichere Darstellung der Ergebnisse für die Komplementbindungsreaktion wird verzichtet, da deren Durchführung keinen Zugewinn an
Information zu den Ergebnissen von ELISA und IIFT ergab.
3.4.2 Wiederholungsuntersuchungen und Titerverläufe
Von den Probanden mit gesicherter abgelaufener Infektion hatten n=25 einer
zweiten Blutentnahme zugestimmt und waren für diese erreichbar. Bei diesen
wurden mit Ausnahme des IIFT alle bereits in der ersten Untersuchung
verwendeten Testverfahren nach 9-12 Monaten wiederholt, um eine Aussage
über die Konstanz der Antikörpernachweise zu ermöglichen.
In allen n=25 Fällen, in denen in der ersten Untersuchung im ELISA IgGAntikörper gegen Phase 2 nachgewiesen wurden, war dies auch in der zweiten
Untersuchung der Fall.
Auch wenn ein direkter Vergleich der absolut gemessenen Werte in U/ml
methodenbedingt nur bedingt möglich ist, können Tendenzen beschrieben
werden: Seren mit hohen Titern in der ersten Untersuchung hatten im Vergleich
zu anderen Proben auch beim erneuten Test die höchsten Werte. Die Mehrheit
der Seren (21 von 25 Proben) zeigten bei der zweite Untersuchung geringere
Titer.
34
Von den vier Proben mit den höchsten Titern im ersten ELISA-Test (Probanden
mit Code Nr. 229, 263, 313, 333: jeweils 500 U/ml) bestätigen sich diese bei
dreien auf gleicher Höhe. Dies waren gleichzeitig die Seren, bei denen der
Verdacht auf eine chronische Infektion bestand (siehe 3.4.4)
In allen Fällen, in denen in der ersten Untersuchung mittels ELISA IgM-Antikörper
gegen Phase 2 nachgewiesen wurden und die zu der zweiten Untersuchung zur
Verfügung standen (n=3), konnte dies bestätigt werden (Proben mit Code-Nr. 263,
328, 332).
Zwei Studienteilnehmer (Code-Nummern 230 und 313) hatten im Fragebogen die
Frage nach einer bereits bekannten, serologisch gesicherten Q-Fieber - Infektion
bejaht. Beide Betroffenen waren Zeit- bzw. Berufssoldaten und gehörten der
Gruppe der mit über 36 Monaten am längsten in Stetten Exponierten an.
Zeitpunkte der Erstdiagnose waren August und September 1999, so dass die
Vermutung eines Zusammenhanges zu dem Q-Fieber - Ausbruch in Stetten nahe
liegt. Damit fanden die hier durchgeführten serologischen Tests in diesen beiden
Fällen etwa 2 und 3 Jahre nach dem vermutlichen Infektionsereignis statt.
Bei beiden Proben waren jeweils IgG-Antikörper gegen Phase 2 auf konstantem
Niveau nachweisbar und mittels IIFT zu bestätigen, im Falle des Serums mir der
Code-Nummer 230 mit geringerer Titerhöhe (jeweils unter <100U/ml), im Falle der
Probe Nr. 313 mit konstant hohem Titer (jeweils 500 U/ml). Für letztere bestand
auch der Verdacht auf eine chronische Infektion (siehe 3.4.4)
3.4.3 Untersuchungen auf mögliche frische Q-Fieber - Infektion
Bei etwa 1% (n=5) der Probanden ließen sich mittels ELISA IgM-Antikörper gegen
Phase 2 nachweisen, was auf eine mögliche Infektion mit Coxiella burnetii
innerhalb der letzten 6 Monate vor der Untersuchung hinweisen kann.
Je zwei dieser Personen gehörten zur Gruppe der Rekruten bzw. zur Gruppe
derer mit einer Aufenthaltsdauer über 36 Monate, eine Person zur Gruppe mit
unter 36 Monaten Verweildauer in Stetten. In jedem der n=5 Fälle mit Nachweis
von IgM-Antikörpern konnte auch ein positiver IgG-Titer gegen Phase 2 im ELISA
nachgewiesen werden.
35
3.4.4 Untersuchungen auf mögliche chronische Q-Fieber - Infektion
Um Hinweise auf eine mögliche chronische Infektion zu erhalten, wurde bei n=25
Probanden mit bestätigter zurückliegender Infektion im Rahmen der zweiten
Untersuchung ein ELISA-Test auf IgG- und IgA- Antikörper gegen Phase 1
durchgeführt.
Alle n=25 Probanden stammten aus der Gruppe der Nichtrekruten, 23 davon aus
der Gruppe mit der längsten Aufenthaltsdauer am Standort.
Unter Vernachlässigung der grenzwertigen Testergebnisse wurden in n=9 von 25
Seren IgG und / oder IgA gegen Ph.1 nachgewiesen, wie die Übersicht in Tab.17
zeigt.
Tabelle 17
Nachweise von Antikörpern gegen Phase 1 von C. burnetii im ELISA
Untersucht wurden n=25 Probanden mit gesicherter zurückliegender Infektion (ELISA IgG
Ph.2 und IIFT Ph.2 positiv), die für eine zweite Blutabnahme erreichbar waren und dieser
zugestimmt hatten.
In 36 % dieser Proben (n=9) wurden im ELISA IgG und/oder IgA gegen Ph.1 nachgewiesen, grenzwertige Fälle wurden nicht berücksichtigt. Die angegebenen Prozentwerte
bei positiven Ergebnissen entsprechen der Abweichung des Messwertes der jeweiligen
Probe zum Messwert des verwendeten Cut-off Serums.
In mindestens 4 Fällen (*) besteht nach Konsultation des Referenzlabors aufgrund der
Titerhöhe bzw. wegen des Nachweises beider Antikörperklassen der Verdacht auf eine
chronische Q-Fieber-Infektion: Code-Nummer 263, 313, 331 und 333.
* = Hinweis auf chronische Infektion
(C. burnetii = Coxiella burnetii, ELISA = Enzyme-linked immunosorbent assay, IIFT =
Indirekter Immunfluoreszenztest, IgG/A = Immunglobuline der Klasse G/A, Ph = Phase)
IgG – ELISA
IgA – ELISA
gegen Phase 1
gegen Phase 1
263 *
Positiv (+200 %)
Positiv (+424 %)
287
Positiv (+13 %)
Negativ
294
Positiv (+14 %)
Negativ
313 *
Positiv (+122 %)
Negativ
327
Negativ
Positiv (+18 %)
328
Positiv (+69 %)
Negativ
331 *
Positiv (+15 %)
Positiv (+52 %)
332
Positiv (+34 %)
Negativ
333 *
Positiv (+185 %)
Positiv (+599 %)
Code-Nummer
36
Nach Konsultation des Referenzlabors für Q-Fieber am Landesgesundheitsamt
Baden-Württemberg in Stuttgart besteht in mindestens 4 dieser Fälle (*) aufgrund
der Titerhöhe bzw. wegen des Nachweises beider Immunglobulinklassen der
Verdacht auf eine chronische Infektion mit Coxiella burnetii: Dies gilt für die
Probanden mit den Code-Nummern 263, 313, 331 und 333. Diese vier auf eine
chronische Verlaufsform verdächtigen Seren stammten alle von Personen aus der
Gruppe der Probanden mit der längsten Aufenthaltsdauer in Stetten a.k.M.
3.5
Prävalenz spezifischer Antikörper gegen C. burnetii
3.5.1 Ergebnisse des Screeningtests (IgG-ELISA gegen Phase 2)
Bei allen (n=507) Studienteilnehmern wurde eine ELISA-Untersuchung auf
Antikörper der Klasse IgG gegen Phase 2-Antigen von Coxiella burnetii
durchgeführt. Diese ergab bei insgesamt 29 % (n=147) einen positiven Wert.
Ein positives Testergebnis weist auf einen möglicherweise stattgehabten
Erregerkontakt hin, die Möglichkeit falsch-positiver Ergebnisse erfordert jedoch
eine Bestätigung positiver ELISA-Resultate durch ein geeignetes Testverfahren.
Bereits die ELISA-Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Prävalenz der IgGAntikörper gegen Phase 2 eine Abhängigkeit von der Untersuchungsgruppe und
damit von der Dauer des Aufenthaltes am Standort Stetten a.k.M. zeigt:
Der
Anteil
von
Probanden
mit
serologischem
Hinweis
auf
möglichen
Erregerkontakt beträgt in der Gruppe der Rekruten 24% (96 von 396 Seren
positiv). Innerhalb der Rekrutengruppe bestand dabei kein wesentlicher
Unterschied zwischen den aus dem Landkreis Sigmaringen stammenden (27 %
seropositiv) und den übrigen Probanden (24 % seropositiv).
Demgegenüber lassen sich diese Antikörper in der Gruppe der Nichtrekruten in
45,9 % (51 von 111 Seren) nachweisen.
Der Unterschied zwischen der Gruppe der Rekruten und der Gruppe der
Nichtrekruten ist signifikant (p<0,01, Chi-Quadrat-Test).
Auch zwischen den Untergruppen der Nichtrekruten existieren deutliche
Unterschiede: Während sich der Anteil von Untersuchten mit serologischem
Hinweis auf Erregerkontakt in der Gruppe der Nichtrekruten mit bis zu 36
Monaten Aufenthaltsdauer mit 23 % (11 von 47 Seren positiv) praktisch nicht von
37
dem Ergebnis für die Rekrutengruppe (24 % seropositiv) unterscheidet, wurden
bei nahezu zwei Dritteln (63 %, 40 von 64 Seren) aller Personen aus der Gruppe
mit über 36-monatiger Verweildauer in Stetten a.k.M. IgG-Antikörper gegen Phase
2 im ELISA nachgewiesen. Diese Verteilung ist in Tab.18 dargestellt.
Der Unterschied zwischen den drei untersuchten Gruppen ist ebenfalls signifikant
(p<0,01, Chi-Quadrat-Test).
Darüber hinaus zeigte die Höhe der gemessenen IgG-Titer [U/ml] einen
Zusammenhang mit der Aufenthaltsdauer in Stetten a.k.M., mit zunehmender
Aufenthaltsdauer kamen dabei tendenziell höhere Antikörpertiter vor.
Tabelle 18
Ergebnisse des Screeningtestes auf Q-Fieber (IgG ELISA gegen Phase 2)
Dargestellt sind die Ergebnisse für den ELISA-Test auf IgG gegen Phase 2 nach Gruppen.
Der Anteil seropositiver Probanden unterscheidet sich zwischen der Gruppe der Rekruten
(24 %) und der Gruppe der Nichtrekruten mit bis zu 36 Monaten Aufenthaltsdauer (23 %)
kaum. Ein signifikanter Unterschied besteht hingegen zur Gruppe der Nichtrekruten mit
einer über 36-monatigen Aufenthaltsdauer: Hier waren 63 % der Probanden seropositiv
(p<0,01, Chi-Quadrat-Test).
Somit zeigten bereits die Ergebnisse des als Screeningtest eingesetzten ELISA auf IgG
gegen Phase 2 eine Abhängigkeit von der Gruppenzugehörigkeit und damit von der
Aufenthaltsdauer am Standort.
Ein positives Ergebnis in diesem häufig als Screeningverfahren eingesetzten Test weist auf
eine mögliche Infektion hin, muss aber durch ein geeignetes Verfahren, hier einen
indirekten Immunfluoreszenztest (IIFT), bestätigt werden.
(ELISA = Enzyme-linked immunosorbent assay, IgG = Immunglobuline der Klasse G)
ELISA
ELISA
IgG Phase 2
IgG Phase 2
negativ
positiv
n = 300
n = 96
n = 396
75,8 %
24,2 %
100 %
n = 36
n = 11
n = 47
Reihenprozent
76,6 %
23,4 %
100 %
über 36 Monate Aufenthaltsdauer
n = 24
n = 40
n = 64
Reihenprozent
37,5 %
62,5 %
100 %
n = 360
n = 147
n = 507
71,0 %
29 %
100 %
Summe
Rekruten
Reihenprozent
Nichtrekruten
bis 36 Monate Aufenthaltsdauer
Nichtrekruten
Summe
Reihenprozent
38
3.5.2 Ergebnisse des Bestätigungstestes (IIFT gegen Phase 2)
In den Fällen, in denen die ELISA-Untersuchung gegen Phase 2 – Antigen einen
positiven IgG – Titer ergeben hatte, schloss sich ein indirekter Immunfluoreszenztest (IIFT) gegen Phase 2 als Bestätigungstest an.
Bezogen auf alle n=507 getesteten Seren fiel dieser in 14 % positiv aus (60
eindeutig positive und 11 grenzwertige Seren). In diesen Fällen ist eine
zurückliegende Infektion mit C. burnetii als gesichert anzusehen.
Bezogen auf die Gruppen gilt dies nur für 9 % der untersuchten Rekruten (37 von
396 Seren) bzw. für 6 % der Nichtrekruten mit einer Aufenthaltsdauer bis zu 36
Monaten (3 von 47 Seren).
Dagegen kann bei nahezu der Hälfte der Gruppe mit über 36-monatigem
Aufenthalt am Standort sicher von einem Kontakt mit C. burnetii ausgegangen
werden: Ein positiver IIFT-Test lag hier in 48% aller Fälle (31 von 64 Seren) vor.
Der Unterschied in der Verteilung positiver IIFT-Testergebnisse zwischen der
Gruppe der Rekruten und der der Nichtrekruten insgesamt ist statistisch
signifikant (p<0,05). Ebenso besteht eine statistisch signifikante Differenz
zwischen den Rekruten und der Gruppe mit der längsten Aufenthaltsdauer von
über 36 Monaten (p<0,05). Dem gegenüber ließ sich zwischen den Rekruten und
den Probanden mit einer Aufenthaltsdauer von bis zu 36 Monaten kein
Unterschied feststellen.
Die Verteilung der positiven und negativen IIFT-Tests auf die Untersuchungsgruppen ist in Tab.19 dargestellt.
Eine grafische Zusammenfassung der Prävalenz spezifischer Antikörper gegen C.
burnetii in Screening- und Bestätigungstest vermittelt Abb.5. Die Häufigkeit einer
zurückliegenden Q-Fieber - Infektion und damit die Durchseuchung mit C. burnetii
ist demnach stark abhängig von der jeweiligen Untersuchungsgruppe und damit
von der Aufenthaltsdauer am Standort Stetten a.k.M.
Diese Abhängigkeit zeigt sich sowohl für den Nachweis spezifischer IgGAntikörper gegen Phase 2 im ELISA (Screeningtest) als auch für die Verteilung
positiver Testergebnisse im IIFT gegen Phase 2 (Bestätigungstest).
39
Auch die Häufigkeit, mit der ein auffälliges Screeningergebnis im IIFT bestätigt
werden konnte, zeigte diesen Zusammenhang, auf den im Folgenden gesondert
eingegangen wird.
Tabelle 19
Ergebnisse des Bestätigungstestes (IIFT gegen Phase 2)
Dargestellt ist die Verteilung positiver und negativer Ergebnisse im indirekten
Immunfluoreszenztest (IIFT) gegen Phase 2 nach Gruppen.
Für 14% aller n=507 Untersuchten konnte der IgG-Nachweis gegen Ph.2 im ELISA
(Screeningtest) durch ein positives Resultat im IIFT bestätigt werden.
Eine zurückliegende Q-Fieber - Infektion gilt bei diesen Probanden als gesichert.
Die Häufigkeit ist dabei stark von der Gruppenzugehörigkeit abhängig: So gilt dies in der
Gruppe der Rekruten (9%) und der Nichtrekruten bis 36 Mon. Aufenthaltsdauer (6%) jeweils
nur für einen relativ kleinen Teil der Probanden.
Dem gegenüber zeigte etwa die Hälfte (48%) der Probanden mit der längsten Aufenthaltsdauer von über 36 Monaten am Standort ein positives IIFT-Ergebnis und hatte demzufolge
einen gesicherten Erregerkontakt.
Der Unterschied zwischen den Gruppen ist statistisch signifikant (p<0,05).
(IIFT = Indirekter Immunfluoreszenztest)
IIFT
IIFT
Phase 2
Phase 2
negativ
positiv
Summe
n = 359
n = 37
n = 396
90,7 %
9,3 %
100 %
n = 44
n=3
n = 47
Reihenprozent
93,6 %
6,4 %
100 %
über 36 Monate Aufenthaltsdauer
n = 33
n = 31
n = 64
Reihenprozent
51,6 %
48,4 %
100 %
n = 436
n = 71
n = 507
86,0 %
14,0 %
100 %
Rekruten
Reihenprozent
Nichtrekruten
bis 36 Monate Aufenthaltsdauer
Nichtrekruten
Summe
Reihenprozent
40
Prävalenz spezifischer Antikörper gegen C. burnetii
in Screeningtest (ELISA) und Bestätigungstest (IIFT)
nach Gruppenzugehörigkeit
Anteil[%]
80
60
40
20
0
Rekruten
Nichtrekruten bis 36 Mon
Nichtrekruten über 36 Mon
Untersuchungsgruppen
IgG Ph. 2 ELISA (Screeningtest)
Abbildung 5
IIFT Ph.2 (Bestätigungstest)
Prävalenz spezifischer Antikörper gegen C. burnetii in Screeningtest (ELISA)
und Bestätigungstest (IIFT) nach Gruppenzugehörigkeit.
Die Verteilung der Ergebnisse beider Testverfahren zeigt eine deutliche Abhängigkeit von
der untersuchten Gruppe. Positive Ergebnisse kamen in der Gruppe mit der längsten
Aufenthaltsdauer am Standort am häufigsten vor, der Unterschied zu den anderen Gruppen
erwies sich als statistisch signifikant (p<0,05). Die Unterschiede zwischen der
Rekrutengruppe und der Gruppe der Nichtrekruten mit einer Aufenthaltsdauer von bis zu 36
Monaten sind dagegen gering und statistisch nicht signifikant.
Weiter ist zu erkennen, dass der Anteil bestätigter positiver Screeningergebnisse und damit
der positiv prädiktive Wert des ELISA in der Gruppe mit der längsten Aufenthaltsdauer
deutlich höher ist als in den anderen beiden Gruppen.
Die Häufigkeit einer zurückliegenden Q-Fieber - Infektion und damit die Durchseuchung mit
C. burnetii zeigte in dieser Untersuchung einen deutlichen Zusammenhang zur
Aufenthaltsdauer am Standort Stetten a.k.M.
(C. burnetii = Coxiella burnetii, Mon.= Monate, ELISA = Enzyme-linked immunosorbent
assay, IIFT = Indirekter Immunfluoreszenztest, IgG= Immunglobulin Klasse G, Ph. =Phase)
3.5.3 Positiv prädiktiver Wert (PPV) des ELISA als Screeninguntersuchung
Von 147 im ELISA positiven Seren reagierten 41% (n=60) im IIFT eindeutig
positiv, in weiteren 7% (n=11) ergab sich ein grenzwertiges Testergebnis. In
diesen Fällen ließ sich das positive Screeningergebnis bestätigen. Für eine
Aussage zur Größenordnung des positiv prädiktiven Wertes (PPV) des ELISA
gemessen am als Goldstandard geltenden IIFT wurde der PPV einmal ohne und
einmal mit den grenzwertigen Ergebnissen bestimmt.
Da der PPV im allgemeinen von der Prävalenz der Infektion abhängt und diese
zwischen
den
Untersuchungsgruppen
variierte,
zeigte
sich
anhand
der
41
vorliegenden Daten auch eine Abhängigkeit des positiv prädiktiven Wertes von
der untersuchten Gruppe.
In der Gruppe der Rekruten und in der Gruppe der Nichtrekruten bis 36 Monate
Aufenthaltsdauer ließ sich jeweils weniger als ein Drittel der IgG-Titer aus der
ELISA-Untersuchung durch ein eindeutig positives Ergebnis im IIFT bestätigen
(28% bzw. 27%). Unter Berücksichtigung der grenzwertigen Werte erhöht sich der
Anteil in der Rekrutengruppe auf 39%, da in dieser Gruppe die meisten
grenzwertigen Reaktionen im IIFT vorkamen.
In der Gruppe mit der längsten Aufenthaltsdauer von über 36 Monaten ließen sich
etwa drei Viertel der IgG-Antikörpernachweise gegen Phase 2 aus dem ELISA
bestätigen: Im IIFT ergaben sich 75% eindeutig positive Ergebnisse, unter
Einbeziehung der grenzwertigen Testergebnisse erhöhte sich deren Anteil 78%.
Die Häufigkeit, mit der ein positives Screeningergebnis (ELISA IgG Ph.2 positiv)
in den Untersuchungsgruppen bestätigte werden konnte (ELISA IgG Ph.2 positiv
und IIFT Ph.2 positiv), ist in Tab.20 dargestellt. Die grafische Darstellung des
positiv prädiktiven Wertes des ELISA gemessen am Standardverfahren IIFT für
die einzelnen Gruppen liefert Abbildung 6.
Für die Wahrscheinlichkeit, mit der ein positiver Antikörpernachweis im ELISA
mittels IIFT bestätigt werden kann, zeigte sich neben der Abhängigkeit von der
untersuchten Gruppe ein Zusammenhang mit der Titerhöhe im ELISA auf IgG
gegen Phase 2: Je höher der im ELISA gemessene Titer von IgG-Antikörpern
gegen Phase 2 war, desto eher fiel auch der Bestätigungstest IIFT positiv aus:
Nach Angaben des Herstellers gilt ein Ergebnis zwischen 20-30 U/ml als
grenzwertig, als positiv gilt der ELISA gegen Phase 2 IgG bei Antikörperaktivitäten
>30
U/ml.
Nur
etwa
ein
Fünftel
der
niedrigtitrigen
positiven
ELISA-
Untersuchungen (bis 50 U/ml) ließen sich im IIFT bestätigen, für Titerhöhen
zwischen >50 und 110 U/ml liegt der Anteil zwischen zwei Dritteln und 100 %.
Titer >110 U/ml im Screeningtest ELISA konnten zu 100% mittels einer positiven
Reaktion im indirekten Immunfluoreszenztest bestätigt werden.
42
Tabelle 20
Häufigkeit bestätigter Screeningtests nach Untersuchungsgruppen
Dargestellt ist der Anteil positiv bestätigter Screeningtests (IIFT Ph.2 positiv) in den Untersuchungsgruppen bei insgesamt n=147 Probanden mit positivem Screeningergebnis
(ELISA IgG Ph.2 positiv). Hierbei wurden einmal die n=11 grenzwertig positiven IIFTErgebnisse zu den eindeutig positiven gezählt und einmal nicht berücksichtigt.
Der prozentuale Anteil der Bestätigten unter den positiven ELISA-Tests erlaubt eine
Aussage zum positiv prädiktiven Wert (PPV) des ELISA als Screeningverfahren verglichen
mit dem IIFT als Goldstandard. Der PPV hing von der betrachteten Gruppe ab und betrug in
der Rekrutengruppe zwischen 28% und 39%, in der Gruppe der Nichtrekruten mit einer
Aufenthaltsdauer von bis zu 36 Monaten 27 %. Dem gegenüber lag der Anteil bestätigter
positiver Screeningstests in der Gruppe mit der längsten Aufenthaltsdauer am Standort je
nach Betrachtungsweise zwischen 75% und 78%, damit war der PPV des IgG-ELISA gegen
Ph.2 als Screeningverfahren in dieser Gruppe am höchsten.
Zusätzlich dargestellt sind die 95%- Konfidenzintervalle (KI) für die PPV-Schätzer.
(KI = 95%-Konfidenzintervall, ELISA = Enzyme-linked immunosorbent assay, IIFT =
Indirekter Immunfluoreszenztest, IgG = Immunglobuline der Klasse G, Ph. = Phase)
Bestätigte Screeningtests
(ELISA IgG Ph.2 positiv + IIFT Ph.2 positiv)
Probanden mit
Ohne
Mit
positivem Screeningtest
grenzwertig positive
grenzwertig positiven
(ELISA IgG Ph.2 positiv)
IIFT-Ergebnisse
IIFT-Ergebnissen
Rekruten
n = 27
n = 37
28,1 %
38,5 %
(n=96)
(KI: 18,6 %-37,6 %)
(KI: 28,3 %-48,8 %)
Nichtrekruten
n=3
n=3
bis 36 Monate Aufenthaltsdauer
27,3 %
27,3 %
(n=11)
(KI: 0 % - 58,1 %)
(KI: 0 % - 58,1%)
Nichtrekruten
n = 30
n = 31
über 36 Monate Aufenthaltsdauer
75,0 %
77,5 %
(n=40)
(KI: 60,3 %-89,7 %)
(KI: 63,3 %-91,7 %)
43
Positiv prädiktiver Wert (PPV)
des Screenigtests (IgG-ELISA gegen Phase 2)
gemessen am Bestätigungstest (IIFT)
in Abhängigkeit von der Untersuchungsgruppe
PPV in Prozent
100
80
60
40
20
0
Rekruten
Nichtrekruten bis 36 Monate
Nichtrekruten über 36
Monate
Untersuchungsgruppe
Abbildung 6
Positiv prädiktiver Wert (PPV) des Screeningtests (IgG-ELISA, Phase 2)
gemessen am Bestätigungstest (IIFT)
Dargestellt ist der positiv prädiktive Wert (PPV) als Boxplot in Abhängigkeit von der
Untersuchungsgruppe. Die Linien beschreiben den Bereich von der unteren 95%Konfidenzgrenze bei Berechnung ohne grenzwertige IIFT bis zur oberen 95%Konfidenzgrenze bei Berechnung mit grenzwertigen IIFT. Die Box beschreibt den Bereich
vom geschätzten PPV ohne grenzwertige IIFT bis zum PPV mit grenzwertigen IIFTErgebnissen.
Es zeigte sich eine Abhängigkeit des PPV von der untersuchten Gruppe. Allgemein ist der
PPV eines Testverfahrens abhängig von der Prävalenz der untersuchten Erkrankung im
betrachteten Kollektiv. Da die Seroprävalenz für spezifische Antikörper gegen C. burnetii
signifikante Unterschiede zwischen den Untersuchungsgruppen aufwies (s. Abb. 5),
bestand dieser Zusammenhang auch für den PPV des Screeningverfahrens ELISA
gemessen am Bestätigungstest IIFT.
(PPV = positiv prädiktiver Wert, ELISA = Enzyme-linked immunosorbent assay, IIFT =
Indirekter Immunfluoreszenztest, IgG = Immunglobuline der Klasse G)
Eine
grafische
Zusammenfassung
des
Untersuchungsablaufes
und
der
serologischen Ergebnisse zur Seroprävalenz spezifischer Antikörper gegen C.
burnetii ist in Abb. 7 dargestellt.
44
Probanden n = 507
Rekruten:
n= 396
NR≤ 36 Mon.: n= 47
NR> 36 Mon.: n= 64
Negativ :
Kein Hinweis auf
Erregerkontakt
ELISA
IgG Ph.2
Negativ :
ELISA
IgM Ph.2
Kein Hinweis auf
frische Infektion
Positiv:
Positiv :
Hinweis auf
zurückliegenden Erregerkontakt
Hinweis auf
frische Infektion
29 % (n=147)
1% (n=5)
Rekruten:
24%
NR≤ 36 Mon.: 23%
NR> 36 Mon.: 63%
(p< 0,01, Chi-Quadrat-Test)
Negativ :
Falsch-positives
Screeningergebnis
IIFT
Ph. 2
Positiv:
Seroprävalenz
spezifischer Antikörper
gegen C. burnetii
14 % (n=71)
Rekruten:
NR≤ 36 Mon.:
NR> 36 Mon.:
9%
6%
48%
(p< 0,01, Chi-Quadrat-Test)
Abbildung 7
Untersuchungsablauf und -ergebnisse zur Seroprävalenz von spezifischen
Antikörpern gegen C. burnetii
Dargestellt ist die Reihenfolge von Screeningtest (ELISA IgG, Ph.2) und Bestätigungstest
(IIFT, Ph.2) sowie die dabei erhaltenen Ergebnisse insgesamt und nach Untersuchungsgruppen aufgeschlüsselt.
Die Unterschiede der Seroprävalenz zwischen den Gruppen erwiesen sich als signifikant.
(NR ≤36 / >36 Mon. = Gruppe der Nichtrekruten mit Aufenthaltsdauer von bis zu / über 36
Monaten, IgG / IgM = Immunglobulin G / M, Ph. 2 = Phase 2 von C. burnetii, C. burnetii =
Coxiella burnetii, ELISA = Enzyme-linked immunosorbent assay, IIFT = Indirekter Immunfluoreszenztest, pos.= positiv, neg.= negativ)
45
4 Diskussion
Im Folgenden sollen zuerst methodische Aspekte der Arbeit diskutiert werden, um
dann die Ergebnisse vor dem Hintergrund existierender Literatur einzuordnen und
mögliche Schlussfolgerungen zu erörtern.
4.1
Diskussion der Methoden
4.1.1 Untersuchungspopulation und Verteilung auf Untersuchungsgruppen
Im Unterschied zu bereits existierenden Seroprävalenzstudien an größeren
Kollektiven wie Blutspendern wurden in dieser Untersuchung zusätzlich
persönliche
Angaben
der
Probanden
mittels
Fragebogen
erhoben
und
ausgewertet. Hierdurch sollten mögliche Risikofaktoren für eine Q-Fieber Infektion ermittelt werden. Die Aufenthaltsdauer am Standort Stetten a.k.M. zum
Zeitpunkt der ersten Blutabnahme stellte das wesentliche Kriterium für die
Zuordnung zu den Untersuchungsgruppen dar. Alle n=507 Probanden waren
Männer, so dass etwaige Einflüsse durch geschlechtsspezifische Unterschiede
[37, 27, 59, 56] nicht auftreten konnten.
Die Zuordnung zur Gruppe der Rekruten beinhaltete, dass die Blutabnahme
spätestens in der dritten Woche nach Eintreffen der Probanden in Stetten a.k.M.
durchgeführt wurde. Dies war insofern von Bedeutung, als die Probengewinnung
vor einer eventuellen Serokonversion durch einen dortigen Erregerkontakt
stattfand und die Laborergebnisse damit den Antikörperstatus vor Dienstantritt
widerspiegelten. Ein Einfluss durch eine möglicherweise bestehende klinisch
manifeste Infektion wurde bei der unmittelbar zuvor durchgeführten ärztlichen
Einstellungsuntersuchung
ausgeschlossen.
Die
Altersverteilung
in
der
Rekrutengruppe erwies sich als homogen. Die Rekruten können damit als
Referenzgruppe ohne vorangegangene Exposition am Standort gelten und
Rückschlüsse auf die allgemeine Durchseuchung mit C. burnetii in einem Kollektiv
ohne besondere Infektionsrisiken zulassen.
Die am Standort exponierte Gruppe der Nichtrekruten wurde nach den
Fragebogenangaben in eine Gruppe mit bis zu 36 Monaten und in eine Gruppe
mit über 36 Monaten Aufenthaltsdauer unterteilt. Insbesondere in letzterer ist die
46
Altersverteilung uneinheitlicher, es dominieren eher die höheren Altersklassen,
wobei dieser Effekt naturgemäß mit der Dauer des Aufenthaltes korreliert.
Die Verfügbarkeit gleich großer Untersuchungsgruppen wäre grundsätzlich
wünschenswert, die limitierte Zahl in Frage kommender Probanden mit längeren
Aufenthaltszeiten am Standort ließ dies jedoch nicht zu.
Der Fragebogen war inhaltlich an den der Ausbruchsuntersuchung von 1999
angelehnt [35]. Zusätzlich zu den damals erfragten möglichen Risikofaktoren
wurden Fragen aufgenommen, die sich aus anderen Veröffentlichungen ergaben.
Dies galt beispielsweise für die Frage nach der Bedeutung von Haustieren als
Erregerreservoir bzw. Vektor von C. burnetii [79, 32]. Fragen nach Krankheitssymptomen wurden belassen, um im Fall einer Häufung akuter Infektionen deren
klinischen Verlauf beschreiben zu können. Aufgrund der geringen Zahl von
serologischen Hinweisen auf eine mögliche frische Infektion (n=5) erwiesen sich
diese Fragen in Nachhinein jedoch als nicht relevant.
4.1.2 Auswahl der serologischen Untersuchungsverfahren
Serologische Verfahren wurden in der Vergangenheit wiederholt auf ihre
Tauglichkeit und Aussagefähigkeit in der Diagnostik von Q-Fieber untersucht. Die
als etabliert und zuverlässig geltenden [14, 16, 6, 45] wurden auch in der
vorliegenden Arbeit durchgeführt: Enzyme-linked immuno sorbent assay (ELISA),
indirekter Immunfluoreszenztest (IIFT) und Komplementbindungsreaktion (KBR).
Alle erlauben die Unterscheidung von Antikörpern gegen Phase 1 bzw. Phase 2,
ELISA und IFT darüber hinaus den Nachweis unterschiedlicher Immunglobulinklassen.
Die
objektive
Testauswertung
mit
möglicher
Standardisierung
zwischen
unterschiedlichen Laboratorien, die Möglichkeit zur Automatisierung und die hohe
Spezifität für den IgG-Nachweis auch Jahre nach einer Infektion machen den
ELISA
zum
diagnostischen
Verfahren
der
Wahl
für
epidemiologische
Screeninguntersuchungen. Da auch geringe Antikörperkonzentrationen erfasst
werden, bietet sich dieser Test zur Frühdiagnostik in nur einer Serumprobe an,
wenn der Verdacht auf eine frische Infektion besteht.
Die Möglichkeit falsch-positiver Ergebnisse macht es empfehlenswert, positive
Testresultate einem Bestätigungstest beispielsweise mittels IIFT zu unterziehen
47
[15, 33, 14, 16, 34, 77, 45]. In diesem Sinne wurden in der vorliegenden Arbeit
alle Seren zunächst einem ELISA auf IgG- und IgM-Antikörper gegen Phase 2
unterzogen. In positiven Fällen erfolgte die weitere Untersuchung mittels IIFT als
Bestätigungstest.
Der IIFT gilt als Referenzmethode in der Serodiagnostik für Q-Fieber, der eine
Sensitivität von bis zu 100 % erreicht. Nachteilig ist, dass der Einsatz des IIFT ein
spezielles Fluoreszenzmikroskop und erfahrene Untersucher für die subjektive
Auswertung erfordert. Auch beim IIFT sind falsch-positive Testresultate durch
Rheumafaktor im Serum oder Kreuzreaktionen mit anderen Erregern möglich [14,
15, 16]. In dieser Untersuchung wurde der IIFT als qualitative Bestimmung in der
Verdünnung 1:80 durchgeführt. Die Aussagefähigkeit ließe sich durch eine
quantitative Durchführung mit Angabe einer Titerhöhe verbessern.
Ergänzend zum IIFT wurde bei den in der Screeninguntersuchung auffälligen
Proben eine KBR auf Phase 2 und Phase 1 durchgeführt.
Die KBR ist das in der Serodiagnostik von Q-Fieber am längsten angewendete
Verfahren. Die KBR gilt als hochspezifisch, jedoch weniger sensitiv als der IIFT
oder ELISA, vor allem in frühen Infektionsstadien. Der Nachweis von Antikörpern
sowohl gegen Phase 1 als auch gegen Phase 2 ist möglich, allerdings ist keine
Differenzierung von Antikörperklassen möglich und zur Interpretation des
Ergebnisses sind gepaarte Seren erforderlich. Aufgrund der Mängel in der
Akutdiagnostik wurde bereits 1992 vorgeschlagen, auf die KBR zugunsten von
ELISA und IIFT zu verzichten [14, 16, 6]. Bezüglich der Sensitivität erwiesen sich
sowohl IIFT als auch ELISA der KBR deutlich überlegen [14, 45, 51], daher lösten
diese Verfahren in der Praxis die KBR zunehmend ab.
Auch in der vorliegenden Arbeit erbrachte die Durchführung der KBR keine
relevanten Zusatzinformationen.
Allgemein verschlechtert sich die Spezifität serologischer Tests durch eventuell
vorkommende Kreuzreaktionen. Im Falle von Q-Fieber sind falsch-positive IgMNachweise
in
IIFT
und
ELISA
aufgrund
vorhandener
Rheumafaktoren
beschrieben, wobei dieser Effekt vor allem in Seren von Patienten mit
chronischem Q-Fieber zutage treten soll [14, 43, 46].
48
Da Rheumafaktoren bei vielen Infektionskrankheiten auftreten, werden sie in der
Routinediagnostik für den IgM-Nachweis mittels eines Adsorbens aus dem
Testserum entfernt, so auch in dieser Arbeit. Weitere Kreuzreaktionen für IgM-,
IgG bzw. IgA-ELISA sind beschrieben für Seren von Patienten mit Leptospirose
[14, 15] und bei Infektionen mit EBV, Mycoplasma pneumoniae und Bordetella
pertussis [7], sowie für IgG-Nachweise gegen Legionella micdadei [42]. Für
andere Erreger wie CMV, Mykoplasmen, Brucellen oder Chlamydien scheint dies
nicht der Fall zu sein [14, 15]. Letztlich ist das wahre Ausmaß und damit die
Bedeutung einer Kreuzreaktivität zu anderen Erregern in der Serodiagnostik von
Q-Fieber noch nicht geklärt, sollte aber grundsätzlich als mögliche Fehlerquelle
bedacht werden [14]. Dies gilt insbesondere im klinischen Bereich, wo die genaue
Erregerdifferenzierung für eine effektive Therapie unerlässlich ist [42].
4.1.3 Statistische Verfahren
Die Ergebnisse wurden im Wesentlichen deskriptiv dargestellt. Mit Hilfe von
Chiquadrattests ließen sich mögliche Risikofaktoren identifizieren. Die Ergebnisse
bestätigen Hinweise aus Untersuchungen von Q-Fieber - Ausbrüchen und deuten
deshalb wahrscheinlich auf reale Risikofaktoren hin. Eine der Untersuchung
zugrundeliegende Annahme war, dass mit zunehmender Expositionsdauer
gegenüber einem erhöhten Infektionsrisiko durch die Nähe zu Schafen und deren
Weideflächen–hier durch den Aufenthalt am Standort Stetten approximiert – auch
die Seroprävalenz von Antikörpern gegen den Erreger von Q-Fieber zunimmt.
Dementsprechend wurden die drei Gruppen nach Dauer ihres Aufenthaltes am
Standort aufgeteilt und hinsichtlich der Seroprävalenz verglichen.
Die hier vorgestellten Ergebnisse haben wegen der relativ kleinen länger am
Standort exponierten Gruppen eher orientierenden Charakter. Anstrebenswert
wäre es, diese Resultate in weiteren Studien an größeren Fallzahlen zu
bestätigen und die untersuchten Studienpopulationen auf andere Altersgruppen
und größere Regionen zu erweitern. Wegen der zum Teil kleinen Fallzahlen je
Gruppe wurde hier auch auf mehrdimensionale Analysen verzichtet, da die
Besetzung einzelner Zellen für stärker stratifizierte Auswertungen im Allgemeinen
nicht ausreichte.
49
4.2
Diskussion der Ergebnisse
Risikofaktoren für eine Q-Fieber - Infektion
Die Auswertung der Fragebögen zu möglichen Risikofaktoren für eine Q-Fieber Infektion legt nahe, dass diese umso wahrscheinlicher ist, je enger der Kontakt zu
Schafen oder deren Weiden ist und je länger die Exposition in einem solchen
Umfeld andauert.
Die Intensität der Exposition wurde im Fragebogen ermittelt durch die Fragen
nach der Haustierhaltung von Schafen sowie nach dem Vorhandensein ihrer
Weideflächen in Sichtweite des Wohnortes bzw. des Arbeitsplatzes. Für diese
Fragen
ließ
sich
ein
statistisch
relevanter
Zusammenhang
mit
einer
zurückliegenden Q-Fieber - Infektion ermitteln (jeweils p=0,01). Bereits bei der
Untersuchung des Ausbruches in Stetten a.k.M. 1999 hatten seropositive
Personen häufiger angegeben, dass Schafe in der Nähe ihres Wohnortes
weideten. Ein statistisch signifikantes Risiko für eine akute Infektion hatte sich
damals jedoch nur für einen Aufenthalt auf dem Fest in der Gemeinde ergeben
[35].
Ein tendenzieller Zusammenhang zeichnete sich in der vorliegenden Arbeit
darüber hinaus ab für die Haltung von Hund(en) als Haustier(e) (p=0,02) und für
den Aufenthalt auf einem Bauernhof (p=0,04). Für Hunde wurde bereits ein
möglicher Zusammenhang mit humanen Q-Fieber - Fällen beschrieben [79]. Der
zumindest angedeutete Einfluss der Variable Bauernhof ist insofern erklärlich, als
in einem solchen Umfeld mehrere mögliche Vektoren existieren. Die Tätigkeit als
Landwirt zeigte jüngst in einer großen Seroprävalenzstudie in Süddeutschland als
einzige Variable einen statistisch signifikanten Zusammenhang zu dem Nachweis
spezifischer Antikörper gegen C. burnetii [18].
Wie schon in der Stettener Ausbruchsuntersuchung 1999 ließ sich auch in der
vorliegenden Arbeit für die darüber hinaus erfragten Faktoren kein statistisch
bedeutsamer Einfluss für eine Q-Fieber - Infektion ermitteln.
Prävalenz spezifischer Antikörper gegen C. burnetii
Zu der Seroprävalenz von Q-Fieber in bestimmten Ländern und Regionen liegen
vielfältige Publikationen vor, die dort genannten Zahlen sind jedoch untereinander
50
nur schwer vergleichbar. Zum einen wurden diese teilweise mit unterschiedlichen
serologischen Verfahren ermittelt, zum anderen sind unter Umständen auch bei
gleichem Testprinzip die Cut-off-Werte zwischen den Labors nicht standardisiert
[33].
Unter Berücksichtigung der jeweils angewandten Methode korrelieren die
Ergebnisse der vorliegenden Untersuchung gut mit bereits veröffentlichten Daten.
Im IgG-ELISA gegen Phase 2 („Screeningtest“) wurde in dieser Arbeit bei etwa
24% der Rekruten ein positives Ergebnis ermittelt.
Dies deckt sich mit bereits bekannten Ergebnissen von ELISA-Tests auf IgGAntikörper gegen Coxiella burnetii in Deutschland: Bei zwei Untersuchungen an
jeweils über 1600 Blutspenderseren aus allen Bundesländern wurden in der
Vergangenheit jeweils 22 % positiv getestet [80, 66].
Wie bei den Rekruten kann bei den Seren von Blutspendern davon ausgegangen
werden, dass keine klinischen Infektionszeichen oder besondere Risikofaktoren
bezüglich Q-Fieber vorlagen und diese insofern eine realistische Einschätzung
der Situation in der „Normalbevölkerung“ erlauben.
Dem stehen in dieser Arbeit die Ergebnisse der Nichtrekruten mit der längsten
Aufenthaltsdauer am Standort von über 36 Monaten gegenüber: Hier fielen 63%
der ELISA-Tests auf IgG gegen Phase 2 positiv aus. Auch dieser Wert zeigt eine
gute Korrelation zu bereits vorliegenden Untersuchungen an einem Personenkreis
mit
einem
potentiell
erhöhten
Infektionsrisiko:
Unter
Beschäftigten
aus
Landwirtschaft und Veterinärmedizin waren in der Vergangenheit 65 % positiv
getestet worden [66].
Im Gegensatz zu den genannten vorangegangenen Untersuchungen wurden in
dieser Arbeit positive ELISA-Titer für IgG gegen Phase 2 einem Bestätigungstest
mit dem IIFT unterzogen. Während ein positives Screeningergebnis im ELISA
lediglich einen serologischen Hinweis auf einen stattgehabten Erregerkontakt gibt,
kann dieser durch eine Bestätigung im IIFT als nahezu gesichert angesehen
werden.
Die
Seroprävalenz
spezifischer Antikörper
gegen
C.
burnetii,
die
eine
zurückliegende Infektion anzeigen, betrug in dieser Arbeit 14 % bezogen auf alle
n=507 Probanden. Dabei existierte ein statistisch signifikanter Unterschied
51
zwischen den Antikörpernachweisen in der Gruppe der Rekruten (ca. 9%) und der
Gruppe mit der längsten Aufenthaltsdauer am Standort (ca. 48 %).
Die Seroprävalenz der Rekrutengruppe ohne bekannte Risikofaktoren korreliert
mit den aktuellen Ergebnissen einer bevölkerungsbezogenen Seroprävalenzstudie des Landesgesundheitsamtes aus Leutkirch, wo in den zurückliegenden 5
Jahren kein Fall von Q-Fieber gemeldet worden war. Hier wurde bei 2447
Probanden eine Seroprävalenz von 7,4 % für spezifische IgG-Antikörper gegen
Phase 2 ermittelt, wobei dabei ebenfalls ein IIFT zum Einsatz kam [18]. Eine
ähnliche Studie an 376 Personen in Österreich beziffert die Prävalenz von
Antikörpern gegen C. burnetii auf 6% [69].
In einem Kollektiv ohne bekannte Risikofaktoren für eine Q-Fieber - Infektion
scheint diesen Daten zufolge eine Seroprävalenz von 6-9 % realistisch zu sein.
In Studien aus Deutschland, denen ein Ausbruch vorausging, wurde mit 19 % [23]
bzw. 23 % [39] ein deutlich größerer Anteil seropositiver Probanden ermittelt.
Bei
längerer
Exposition
gegenüber
bekannten
Risikofaktoren
kann
die
Durchseuchung deutlich ansteigen. So wurde die in der Ausbruchsuntersuchung
von 1999 ermittelte Seroprävalenz von 44% in der Stettener Bevölkerung [35] in
der vorliegenden Arbeit durch das Ergebnis für die dort am längsten exponierten
Gruppe (48 %) auf nahezu gleicher Höhe bestätigt.
Hinweis auf frische Infektionen
Ein serologischer Hinweis auf eine frische Infektion fand sich in etwa 1% aller
Probanden. Diese n=5 Fälle mit Nachweis von IgM-Antikörpern gegen Phase 2 im
ELISA verteilten sich gleichmäßig auf die Untersuchungsgruppen, bei allen war
zusätzlich ein IgG-Titer gegen Phase 2 nachweisbar. Dies ist eine Konstellation,
die eine frische Infektion innerhalb der letzten 6 Monate nahe legt [47, 77, 8].
In der Literatur ist für Nachweise von IgM gegen Phase 2 mittels ELISA eine
Sensitivität von 92% - 99% verglichen mit der Referenzmethode beschrieben [14,
76], die Herstellerangaben für den hier verwendeten Test beschreiben eine
Sensitivität von 93% bei einer Spezifität von 100% bezogen auf den IIFT [26].
IgM-Antikörper gegen Phase 2 können mittels IIFT und ELISA frühestens 7 Tage
nach Symptombeginn nachgewiesen werden, IgG-Antikörper gegen Phase 2
treten einige Tage später auf [44, 43, 30].
52
Die Inkubationszeit ist dosisabhängig und liegt bei 1-5 Wochen, durchschnittlich
bei 2-3 Wochen, so dass mit dem Auftreten von Antikörpern frühestens 3-4
Wochen nach Infektion zu rechnen ist [67, 82]. Da die erste Blutabnahme bereits
in der dritten Woche nach Dienstantritt der Rekruten in Stetten a.k.M.
durchgeführt wurde, kann davon ausgegangen werden, dass der ursächliche
Erregerkontakt für eine eventuelle frische Infektion in den genannten Fällen
bereits vor Beginn des Aufenthaltes in Stetten a.k.M. stattgefunden hat und von
diesem unabhängig ist. Der Anteil von etwa 1% der Probanden mit serologischem
Hinweis auf eine frische Infektion erscheint angesichts vergleichbarer Zahlen aus
der Querschnittsstudie in Leutkirch ebenfalls plausibel. Dort wurden bei etwa
0,8% der Untersuchten IgM-Antikörpern gegen Phase 2 nachgewiesen [18].
Hinweis auf chronische Infektion
Bei n=25 seropositiven Probanden wurde nach 9-12 Monaten im Rahmen einer
zweiten Blutentnahme ein ELISA auf IgG- und IgA-Antikörper gegen Phase 1 von
C. burnetii durchgeführt, um eventuelle Hinweise für eine chronische Infektion zu
erhalten [46]. In mindestens 4 Fällen bestand dieser Verdacht, allerdings erlauben
die Ergebnisse aufgrund der geringen Probenanzahl nur eine orientierende
Aussage. Allgemein können niedrige Titer für IgA oder IgG gegen Phase 1 nicht
grundsätzlich als Hinweis auf eine Chronifizierung gewertet werden, da sich in der
Rekonvaleszenz regelmäßig unspezifische niedrige IgG-Titer gegen Phase 1, in
etwa 20% auch IgA gegen Phase 1 nachweisen lassen. Der Verdacht auf eine
Chronifizierung besteht erst bei Vorliegen hoher IgG-Antikörpertiter gegen Phase
1 und Phase 2, wobei diese erst spät auftreten. Ein früherer Hinweis könnte deren
Anstieg Wochen oder Monate post infectionem sein, wobei dann für Nachweis
oder Ausschluss eines chronischen Q-Fiebers mindestens 3 Kontrollen nach 3, 6
und 9 Monaten erforderlich wären [30, 78]. Andere Autoren hingegen gehen
davon aus, dass bei hohen Titern gegen Phase 1 auch eine einzige Serumprobe
zur Unterscheidung von akuter und chronischer Infektion ausreichen kann [47].
Persistenz von Antikörpern
Bei allen n=25 Seren, die nach 9-12 Monaten erneut untersucht wurden, konnten
IgG-Antikörper auch zum Zeitpunkt der zweiten Untersuchung nachgewiesen
53
werden. In n=2 Fällen mit vorangegangener, serologisch gesicherten Q-Fieber Infektion war dies auch über 3 Jahre nach der Erstdiagnose noch der Fall. Diese
Beobachtung deckt sich mit Literaturangaben, nach denen ein Nachweis von IgGAntikörpern gegen Phase 2 mittels ELISA noch 5 – 10 Jahren nach Infektion
möglich ist [77, 67, 43]. Zum Nachweis einer solch langen Persistenz der
Antikörper wären weitere Folgeuntersuchungen erforderlich, vorzugsweise mit
Bestätigung durch einen IIFT-Test, bei dem Antikörper vom IgG-Typ ähnlich lange
(7-10 Jahre) in konstanter Höhe nachweisbar sein sollen [67].
Die bisherigen veröffentlichten Angaben zur Dauer der Nachweisbarkeit von IgMAntikörpern gegen Phase 2 im ELISA schwanken: Im Allgemeinen sollen sie etwa
3-5 Monate nachweisbar sein [10], in einem geringen Prozentsatz der Fälle
persistieren sie aber auch bis zu einem Jahr, in Einzelfällen sogar bis über 5
Jahre nach Auftreten der klinischen Symptome [77, 67, 43, 13]. Nach den hier
vorliegenden Ergebnissen kann von einer Persistenz über mindestens 9 – 12
Monate ausgegangen werden, da sich nach dieser Zeit auch der Nachweis von
IgM gegen Phase 2 mittels ELISA in den verfügbaren Proben reproduzieren ließ.
Leistungskenndaten der serologischen Tests
Die Ergebnisse der hier durchgeführten Tests legen die Vermutung nahe, dass es
einen unter Umständen erheblichen Teil von falsch-positiven Nachweisen für IgG
gegen Phase 2 im ELISA gibt, wenn man diese mit dem derzeitigen Goldstandard
IIFT vergleicht. Der positiv prädiktive Wert (PPV) des typischen Screeningtests
zeigte dabei eine deutliche Abhängigkeit von der untersuchten Gruppe, was durch
die unterschiedliche Prävalenz von Q-Fieber erklärbar war [16, 33]. Ähnliches
scheint auch für den Nachweis von IgM gegen Phase 2 zu gelten [18]. Bereits
veröffentlichte Daten zur Antikörperprävalenz, die wie obengenannte lediglich auf
ELISA-Untersuchungen beruhen, lägen damit zumindest in Populationen ohne
besondere Risiken für Q-Fieber deutlich zu hoch.
Darüber hinaus fiel ein Zusammenhang zwischen Titerhöhe im ELISA und einer
Bestätigung im IIFT auf, wobei sich höhere Titer für IgG gegen Phase 2 öfter im
IIFT bestätigen ließen als niedrige.
Der Hersteller gibt für den in dieser Arbeit als Screeningtest verwendeten IgGELISA gegen Phase 2 eine Sensitivität von 100% an, evaluiert mit dem als
54
Goldstandard
angesehenen
IIFT
[26].
Diese
liegt
deutlich
über
den
Vergleichsangaben in der Literatur, die für andere ELISA-Tests eine Sensitivität
von 71% im Vergleich zum IIFT beschreiben [15]. Im Gegensatz dazu liegen die
Herstellerangaben zur Spezifität mit 97% im Bereich der Angaben für einen
anderen ELISA-Test, der über eine Spezifität von 96% verfügt [15].
Zu beiden Leistungskenndaten kann anhand der in dieser Arbeit gewonnenen
Daten keine Aussage getroffen werden, da der IIFT als reiner Bestätigungstest
durchgeführt wurde. Daher wurden nur Proben mit einer positiven Reaktion im
ELISA einem IIFT unterzogen, die Bewertung einer im ELISA seronegativen
Probe als „falsch negativ“ bzw. „richtig negativ“ konnte somit nicht erfolgen.
Um eine Aussage zu den Herstellerangaben zu Sensitivität und Spezifität des als
Screeningtest eingesetzten ELISA zu ermöglichen, sollte an einem größeren
Kollektiv eine Untersuchung auch ELISA-negativer Seren mittels IIFT erfolgen.
4.3
Interpretation der Ergebnisse
Die Ergebnisse dieser Untersuchung weisen auf einen engen Zusammenhang
zwischen der räumlichen Nähe zu Schafen bzw. Schafweideplätzen und einer QFieber - Infektion hin, wie er bereits in anderen Veröffentlichungen beobachtet
wurde [39, 84]. Am Beispiel des fallstarken Ausbruches in Jena 2005 wurde
deutlich, dass das relative Risiko für eine Infektion mit zunehmender Entfernung
zur Schafweide abnimmt [63], in anderen Fällen wurde eine Abhängigkeit des
Infektionsrisikos
von
der
hauptsächlich
vorherrschenden
Windrichtung
beschrieben [36].
Im Bereich des Truppenübungsplatzes Stetten a.k.M. entsprechen militärisch
genutzte Flächen zumindest teilweise den an Schäfer verpachteten Weideflächen.
Besonders relevant ist dies aufgrund der hohen Tenazität des Erregers für die
Probanden mit der längsten Aufenthaltsdauer am Standort, von denen mehr als
die Hälfte (52%) sich nach Fragebogenangaben nahezu jeden Arbeitstag auf dem
Übungsplatzgelände aufhält. Insofern ist ein sehr häufiger, enger und bei einigen
Probanden langjähriger Kontakt zu einer bekannten Infektionsquelle gegeben, der
einen Antikörpernachweis bei nahezu der Hälfte dieser Personen erklären kann.
Der hohe Anteil seropositiver Probanden in dieser Gruppe kann zum Teil auch als
Folge des Q-Fieber - Ausbruches in Stetten a.k.M. aus dem Jahr 1999 gewertet
55
werden. Fast genau 2 Jahre nach dem Ausbruch wurden die ersten, etwa 3 Jahre
danach die letzten Seren zur Durchführung der vorliegenden Arbeit gewonnen.
Die Probanden mit der längsten Aufenthaltsdauer befanden sich also zum
Zeitpunkt des Ausbruches bereits am Standort. Das militärische Sperrgebiet mit
Kaserne und Truppenübungsplatz grenzt, nur durch eine Straße getrennt, direkt
an die Gemeinde an. Es ist zu vermuten, dass die im Zentrum der Gemeinde
ausgestellten Schafe vor und/oder nach dem Fest zumindest eine Zeit lang auf
den umliegenden Weideflächen gehalten wurden. Untersuchungen zu einem
Ausbruch nahe Freiburg aus dem Jahre 1998 zeigten, dass sich infektiöse
Partikel auf dem Luftwege bis zu 2 km ausgebreitet haben [84].
Diese Erfahrungen lassen eine Kontamination von Flächen des militärischen
Sperrgebietes im Rahmen des Stettener Ausbruches als zumindest möglich,
wenn nicht wahrscheinlich erscheinen. Insofern ist davon auszugehen, dass
gerade die Gruppe mit der über 36-monatigen Aufenthaltsdauer am Standort nach
dem Ausbruch über längere Zeit einem erhöhten Expositionsrisiko ausgesetzt
war.
Gestützt wird diese Annahme durch die Q-Fieber - Infektion zweier Soldaten des
Standortes, die nicht an dem Gemeindefest teilgenommen hatten. Eine gezielte
Untersuchung von Bundeswehrangehörigen fand im Rahmen der Ausbruchsuntersuchung jedoch nicht statt. Die enge Nachbarschaft von beweidetem
Übungsplatz und Gemeinde kann auch die in der Ausbruchsuntersuchung des
Landesgesundheitsamtes
beobachtete
auffällig
hohe
Durchseuchung
bei
Bürgerinnen und Bürgern aus Stetten a.k.M. und den Nachbargemeinden erklären
[35].
Diskussionswürdig ist das Ergebnis der Nichtrekruten mit einer Aufenthaltsdauer
von bis zu 36 Monaten. Dies unterscheidet sich nicht wesentlich von der
Seroprävalenz in der Rekrutengruppe, jedoch signifikant von dem Resultat der
Gruppe mit dem längsten Aufenthalt in Stetten am kalten Markt. Mehr als die
Hälfte (55%) der Probanden mit bis zu 36 Monaten Aufenthalt hielt sich zum
Zeitpunkt der ersten Blutabnahme maximal 18 Monate am Standort auf, zwischen
dem Ausbruch 1999 und deren Eintreffen am Standort lag also mindestens ein
halbes Jahr. Zu vermuten ist, dass die Kontamination des Geländes mit virulenten
56
Erregern nach dieser Zeit bereits rückläufig war und der Effekt des Ausbruches
von 1999 geringer ausfällt als in der Gruppe mit über 36-monatiger
Aufenthaltsdauer. Diese Vermutung wird gestützt durch die Ergebnisse von
Bodenproben des Übungsplatzes in Sontra. Dort konnte bereits 6 Monate nach
einer massiven Kontamination durch erregerhaltige Geburtsprodukte keine
Coxiellen-DNA mehr nachgewiesen werden [74]. Darüber hinaus ist dies die
Untersuchungsgruppe mit der niedrigsten Fallzahl, so dass ein möglicher geringer
Unterschied zur Rekrutengruppe unter Umständen nicht abgebildet werden kann.
Grundsätzlich kann davon ausgegangen werden, dass das Risiko für eine QFieber - Infektion an einem bestimmten Ort nicht konstant ist, sondern vielfältigen
Einflüssen unterliegt, beispielsweise Jahreszeit, Witterung, Windrichtung und
anderen. Der Einfluss dieser Schwankungen auf ein individuelles Infektionsrisiko
nimmt ab, je länger sich eine Person dort aufhält. Dieser Effekt tritt in der Gruppe
der Nichtrekruten mit bis zu 36-monatiger Aufenthaltsdauer ähnlich wie in der
Rekrutengruppe weniger deutlich zu Tage als bei den am längsten Exponierten.
Außerdem besteht vor allem bei den Personen mit den längsten Aufenthaltszeiten
die Möglichkeit, dass über die Jahre immer wieder neue Erregerkontakte -zum
Beispiel im Rahmen kleinerer oder nicht entdeckter Ausbrüche- stattfanden, die
jedoch bedingt durch die teilweise jahrelange Persistenz der Antikörper
serologisch nicht unterschieden werden können.
4.4
Schlussfolgerungen und Ausblick
Zwei Personen, die nach dem Besuch eines Bauernmarktes in Bad Sassendorf im
Jahr 2003 an Q-Fieber erkrankt waren, hatten die Landwirtschaftskammer als
Besitzer der als Infektionsquelle geltenden Schafe auf Schmerzensgeld verklagt.
Die Klage wurde mit der Begründung abgewiesen, dass es sich bei Q-Fieber um
ein allgemeines „Lebensrisiko“ handle.
Diese
Ansicht
kann
nach
den
Ergebnissen
dieser
Arbeit
und
denen
vorangegangener Seroprävalenzstudien insoweit bestätigt werden, als es
offensichtlich eine gewisse Häufigkeit von Kontakten mit C. burnetii in der
Allgemeinbevölkerung gibt. Wenn allerdings besondere Risikofaktoren vorliegen,
häufig in Form eines engen Kontaktes zu Schafen, steigt das Infektionsrisiko
57
deutlich an. Ziel von Präventivmaßnahmen muss es daher sein, Situationen mit
einem besonders hohen Infektionsrisiko zu vermeiden.
Im Zentrum stehen aufgrund der Infektionskreisläufe und der typischen
Übertragungswege vor allem Maßnahmen zur frühzeitigen Erkennung bzw.
Behandlung von als Vektoren fungierenden Tieren, insbesondere Nutztieren. Da
es sich bei Q-Fieber um eine Zoonose handelt, die Tiere und Menschen
gleichermaßen betrifft, ist eine Kooperation von humanmedizinischen und
veterinärmedizinischen Behörden erforderlich. Unter dieser Prämisse wurde in
Zusammenarbeit
verschiedener
Institutionen
ein
Maßnahmenkatalog
veröffentlicht, der als Richtschnur für ein einheitliches Vorgehen bei Verdacht auf
einen Q-Fieber - Ausbruch gelten soll [29]. Derartige Maßnahmen zur
Eindämmung bzw. Vermeidung solcher Ereignisse wurden anlässlich einzelner QFieber – Ausbrüche in Deutschland wiederholt als Empfehlung veröffentlicht [63,
58, 55, 56, 53, 52, 49]. In einem konkreten Fall wurden Schäfern in Form einer
Ordnungsverfügung durch die zuständige Behörde bestimmte Hygiene- und
Verhaltensregeln auferlegt [54].
Die Pachtverträge des Bundes über Schafweidenutzung auf Truppenübungsplätzen enthalten Regelungen, die der Prävention von Zoonosen dienen und sich
zum Teil an oben genannten Empfehlungen orientieren. Unter anderem muss vor
der Beweidung durch ein amtstierärztliches Zeugnis nachgewiesen werden, dass
das Vorhandensein einer meldepflichtigen Tierkrankheit wie Q-Fieber in der
Herde nicht bekannt ist. Der Tierbesitzer ist verpflichtet, Nachgeburtsmaterial
unschädlich
nachfolgende
zu
beseitigen
und
Untersuchungen
eventuell
anfallendes
sicherzustellen.
Für
die
Abortmaterial
Ablammung
für
sind
bestimmte Areale ausgewiesen, die frühestens 4 Wochen nach Ende der
Ablammphase wieder für den Übungsbetrieb zur Verfügung stehen. Darüber
hinaus ist geregelt, dass von Schafen beweidete Flächen für mindestens 14 Tage
nach der Beweidung vom infanteristischen Übungs- und Ausbildungsbetrieb
auszuschließen sind [31].
In der Realität müssen diese Flächen jedoch unter Umständen zumindest
überquert werden, um andere Bereiche des Übungsgeländes zu nutzen. Die
Verbreitung infektiöser Stäube auf dem Luftwege vergrößert darüber hinaus den
58
Gefahrenbereich deutlich über die beweidete Fläche hinaus. Ein praktikabler
Lösungsansatz
mag
sein,
den
Tierbestand
regelmäßigen
gezielten
Untersuchungen auf Q-Fieber zu unterziehen und im Bedarfsfall die potentiell
kontaminierten Flächen konsequent für die Nutzung durch Menschen zu sperren,
wobei
diese
Maßnahme
in
zeitlicher
wie
räumlicher
Ausdehnung
den
Besonderheiten des Erregers Rechnung tragen müsste.
Dies gilt umso mehr, als der Frauenanteil in den Streitkräften in der jüngeren
Vergangenheit deutlich angestiegen ist und gerade für den Fall einer oft nicht
sicher auszuschließenden Schwangerschaft besonders schwerwiegende Verläufe
bekannt sind [57, 50].
Es ist davon auszugehen, dass durch die Doppelnutzung von Flächen als Weideund Übungsgelände ein gegenüber der Allgemeinheit erhöhtes Expositions- und
Infektionsrisiko für Bundeswehrangehörige besteht. Dies zeigt exemplarisch der
1993 durch eine Wanderschafherde ausgelöste Ausbruch im Bereich des
Truppenübungsplatzes Sontra in Nordhessen. In dessen Verlauf wurden
mindestens 84 Soldaten infiziert, mehr als die Hälfte zeigte klinische Symptome
die häufig zur Arbeitsunfähigkeit führten, 6 Soldaten mussten stationär behandelt
werden [73]. Bei Untersuchungen an Zecken von Übungsplätzen der Bundeswehr
wurde die besondere Bedeutung der Schafzecke Dermacentor (D.) marginatus
belegt [74].
Für die Truppenübungsplätze erscheint daher eine Fortführung der bisherigen
Beweidungspraxis
problematisch,
wenngleich
diese
aus
wirtschaftlichen
Erwägungen Sinn macht, da sonst riesige Areale mit großem personellen und
maschinellen Aufwand gepflegt und gemäht werden müssten.
Diesen Überlegungen steht die Fürsorgepflicht des Bundes seinen Soldaten und
Angestellten gegenüber. Hieraus ergeben sich unter Umständen rechtliche
Ansprüche. In der Vergangenheit bildeten Fälle von mutmaßlich während der
Dienstzeit bei der Bundeswehr erworbenen Q-Fieber - Infektionen bereits den
Gegenstand
von
Eingaben
an
den
Wehrbeauftragten
des
Deutschen
Bundestages. Weitere Bedeutung für die Soldaten der Bundeswehr erfährt
Q-Fieber im Rahmen der Auslandseinsätze. Diese finden teilweise in Regionen
mit
bekanntermaßen
erhöhtem
Infektionsrisiko
statt,
in
der
jüngeren
59
Vergangenheit kam es auch zu Ausbrüchen bei dort stationierten Streitkräften
[70]. Dies trifft beispielsweise für die Regionen des ehemaligen Jugoslawien zu,
wo die bereits während des Zweiten Weltkrieges gehäuft aufgetretenen
fieberhaften Infektionen das Synonym „Balkangrippe“ geprägt haben. In der
Vergangenheit
wurde
Bundeswehrsoldaten
bei
der
Rückkehr
aus
dem
Einsatzland daher auf freiwilliger Basis ein serologischer Test auf Q-Fieber
angeboten.
Analog zu einer möglicherweise strikteren Auslegung der Präventivmaßnahmen
im Verantwortungsbereich des Bundes sollte allgemein die Exposition von
Risikopersonen -also Immungeschwächten, Patienten mit Herzklappenanomalien
und Schwangeren- gegenüber Tieren mit besonderer Vektorfunktion wie
beispielsweise Schafen so weit als möglich vermieden werden. Dies setzt
allerdings
eine
umfassende
Aufklärung
von
medizinischem
Personal,
Risikogruppen und Betreibern entsprechender Einrichtungen wie Streichelzoos
oder ähnlichen voraus. Daten aus Australien, wo seit 1989 ein Impfstoff gegen
Q-Fieber erfolgreich eingesetzt wird, deuten auf einen möglichen zusätzlichen
präventiven Effekt hin, der gerade Risikopersonen zu Gute kommen könnte [1,
28, 41].
Für die Diagnostik des Q-Fiebers lässt sich aus den in dieser Arbeit gewonnenen
Erkenntnissen fordern, dass positive Ergebnisse einer typischerweise mittels
ELISA durchgeführten Screeninguntersuchung durch einen IIFT-Test bestätigt
werden sollten, die zusätzliche Durchführung einer KBR scheint in der
Routinediagnostik verzichtbar zu sein.
Weitergehende
Informationen
kann
hingegen
die
Durchführung
einer
Polymerasekettenreaktion (PCR) bringen, die sich in der Vergangenheit bereits
als hoch sensitiv in der Diagnostik des Q-Fiebers erwiesen hat [9, 81]. Um die
diagnostische Lücke in der Frühphase einer Infektion zu verkleinern, wurde die
Kombination aus serologischen Verfahren und PCR empfohlen [17, 83], auch zur
Diagnose einer chronischen Infektion [12, 38] oder zur Therapiekontrolle bei QFieber [4, 83] kann sie angewendet werden. Weitere Einsatzmöglichkeiten
ergeben sich in der Veterinärmedizin, wo die Frage nach der individuellen
Erregerbelastung
eines
Tieres
bzw.
von
Tierprodukten
von
großer
60
epidemiologischer Wichtigkeit ist [7]. Dies gilt auch für größer angelegte
Untersuchungen
an
Zeckenpopulationen
in
Endemiegebieten,
wo
adulte
Dermacentor marginatus - Zecken eine entscheidende Rolle in der Aufrechterhaltung von Naturherden spielen.
Die Vergangenheit zeigt, dass ein hoher Anteil der Meldungen von Q-Fieber Fällen im Zusammenhang mit Ausbrüchen steht. Dies ist zum einen durch die
tatsächliche regionale und zeitliche Häufung der Infektionen zu erklären. Zum
anderen ist zu vermuten, dass in einer solchen Situation eine erhöhte Sensibilität
vorherrscht und mehr Verdachtsfälle aber auch klinisch Gesunde einer
spezifischen Untersuchung zugeführt werden.
Dies kann bei dem bekannt hohen Anteil asymptomatischer Verläufe ein wichtiger
Hinweis auf das tatsächliche Ausmaß der Prävalenz von Antikörpern sein, wie
dies auch in der Untersuchung des Ausbruchs in Stetten a.k.M. der Fall war.
Neben der Verbesserung der diagnostischen Möglichkeiten in den letzten Jahren
spielen weitere Faktoren eine Rolle in der Wahrnehmung von Q-Fieber als
mögliche Differentialdiagnose. Die hohe Prävalenz akuter Erkrankungen in
Frankreich mag zum Teil auch daher rühren, dass in der Vergangenheit eine
Sensibilisierung durch die Arbeiten der Gruppe um Raoult stattgefunden hat und
Untersuchungen in einem spezialisierten Labor mit großer Erfahrung durchgeführt
werden können. Eine ähnliche Entwicklung ist in Deutschland nach Etablierung
des Konsiliarlaboratoriums für Q-Fieber am Landesgesundheitsamt BadenWürttemberg in Stuttgart denkbar und wünschenswert.
Eine verstärkte Information kurativ tätiger Ärzte kann und sollte künftig dazu
beitragen,
dass
pathologischen
das
akute
Q-Fieber
in
Fällen
von
Leberwerten,
schweren
grippeähnlichen
unklarem
Fieber,
Symptomen
oder
„Sommergrippe“ differentialdiagnostisch berücksichtigt wird. Auch im Fall eines
der größten weltweit dokumentierten Ausbrüche in Jena 2005 wurde der erste
Verdacht
durch
einen
Hausarzt
geäußert
[63].
Die
Bedeutung
einer
entsprechenden Sensibilisierung zeigt sich insbesondere bei einer Häufung
solcher Fälle
in
Risikogebieten,
zumal wenn
anamnestisch
verdächtige
Tierkontakte bestanden. Der hohe Anteil (36%) von IgM-seropositiven Personen
unter Patienten mit ätiologisch unklarem Fieber unterstreicht die mögliche
61
Bedeutung von Q-Fieber in solchen Fällen [66]. Analog gilt dies für chronisches
Q-Fieber bei Patienten mit Endokarditis - Symptomatik und sterilen Blutkulturen
[65, 41, 16].
Wenn die Möglichkeit einer Infektion mit Coxiella burnetii häufiger bedacht wird
und demzufolge auch die Zahl der serologischen Untersuchungen steigt, werden
auch zunehmend realistischere Angaben zur Einschätzung der tatsächlichen
Häufigkeit von Q-Fieber möglich sein.
Bis dahin sollten Seroprävalenzstudien an größeren Kollektiven und Maßnahmen
der aufsuchenden Epidemiologie eine Abschätzung der Prävalenz von Q-Fieber
ermöglichen. Weitere Forschungen zu Genetik und Virulenzfaktoren dieses
einzigartigen Erregers werden die Verbesserung von Präventivmaßnahmen und
Therapiemöglichkeiten begünstigen.
62
5 Zusammenfassung
Diese Untersuchung galt der Seroprävalenz spezifischer Antikörper gegen
Coxiella (C.) burnetii, dem Erreger des Q-Fiebers. Sie wurde an n=507 Personen
durchgeführt, die unterschiedlich lange Aufenthaltszeiten am Bundeswehrstandort
Stetten am kalten Markt (a.k.M.) aufwiesen. In dem Gruppenvergleich mit drei
Gruppen galten die Rekruten ohne vorangegangenen Aufenthalt vor Ort als
Referenzgruppe, während die beiden Gruppen der Nichtrekruten sich zuvor bis zu
36 Monate beziehungsweise über 36 Monate am Standort aufgehalten hatten.
Folgende Fragen sollten beantwortet werden:
1. Lassen sich bestimmte Risikofaktoren für eine Infektion mit C. burnetii
ermitteln?
2. Wie hoch ist die Prävalenz spezifischer Antikörper gegen C. burnetii in den
untersuchten Gruppen mit unterschiedlicher Expositionsdauer in Stetten a.k.M?
Zu 1: Zur Identifizierung möglicher Risikofaktoren für eine Q-Fieber - Infektion
erfolgte ein Befragung mittels Fragebogen. Es ergaben sich folgende Ergebnisse:
Die Faktoren „Haustierhaltung von Schaf(en)“ sowie „Vorhandensein von
Schafweiden in Sichtweite des Wohnortes und/oder des Arbeitsplatzes“ zeigten
einen statistisch signifikanten Zusammenhang zu einer serologisch gesicherten
zurückliegenden Infektion (jeweils p=0,01; Chi-Quadrat-Test). Ein tendenzieller
Zusammenhang ergab sich für die „Haltung von Hund(en) als Haustier(e)“
(p=0,02) und für den „Aufenthalt auf einem Bauernhof (p=0,04)“.
Zu 2: Zur Erfassung der Durchseuchung kam als Screeningverfahren ein
kommerzieller Enzyme-linked Immunosorbent Assay (ELISA) auf IgG-Antikörper
gegen Phase 2 zum Einsatz, positive Ergebnisse wurden einem indirekten
Immunfluoreszenztests (IIFT) als Bestätigungstest unterzogen. In der Gruppe der
Rekruten waren in 9 % der Fälle IgG-Antikörper gegen Phase 2 nachweisbar, die
Gruppe mit einer Aufenthaltsdauer von bis zu 36 Monaten unterschied sich mit
einem Anteil von 6 % davon nur geringfügig.
63
In der Gruppe mit der längsten Aufenthaltsdauer (über 36 Monate) am Standort
Stetten a.k.M. wurde eine zurückliegende Infektion serologisch bei 48 % der
untersuchten Probanden nachgewiesen. Der Unterschied in der Durchseuchung
der untersuchten Gruppen erwies sich als statistisch signifikant (p<0,05).
Der im Zusammenhang mit diesen Untersuchungen geschätzte positiv prädiktive
Wert des IgG-ELISA gegen Phase 2 verglichen mit dem Goldstandard IIFT lag
abhängig von der Gruppe zwischen 28 % (95%-Konfidenzintervall, KI: 18,6 % 37,6 %) und 75% (KI: 60,3 % - 89,7 %). Wegen der relativ kleinen Zahl positiver
Testergebnisse haben diese Schätzungen eher orientierenden Charakter, die
Notwendigkeit einer Bestätigung positiver Screeningergebnisse im ELISA
beispielsweise mittels IIFT war jedoch erkennbar.
Über die Prävalenzuntersuchungen hinaus wurden mit dem Testsystem auch
orientierende
serologische
Untersuchungen
zu
möglichen
frischen
und
chronischen Infektionen sowie zur Persistenz der Antikörper durchgeführt.
Die Ergebnisse zeigen, dass es in der Bevölkerung eine gewisse Durchseuchung
mit C. burnetii gibt, die bei Vorliegen besonderer Risikofaktoren deutlich ansteigen
kann. Ein wesentliches Risiko scheint die länger andauernde räumliche Nähe zu
Schafen und deren Weiden darzustellen, wie sie für Bundeswehrangehörige
durch
die
Schafbeweidung
von
Truppenübungsplätzen
entstehen
kann.
Angesichts der möglichen schweren Folgen vor allem einer chronischen Infektion
mit Q-Fieber sollten bei einer unvermeidlichen Exposition von Personen in
derartigen Risikobereichen die bekannten Präventivmaßnahmen eingehalten
werden,
regelmäßige
Untersuchungen
des
Tierbestandes
können
eine
weitergehende Abschätzung des jeweils aktuellen Infektionsrisikos erlauben.
Weitere Untersuchungen zur Seroprävalenz von Antikörpern gegen C. burnetii an
größeren Kollektiven sollten dazu beitragen, die tatsächliche Häufigkeit von
Q-Fieber und damit die differentialdiagnostische Bedeutung dieser Zoonose
realistisch einzuschätzen.
64
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71
Anhang
Anhang 1
Fragebogen der Ausbruchsuntersuchung Stetten a.k.M. 1999 [35], Seite 1
72
Anhang 2
Fragebogen der Ausbruchsuntersuchung Stetten a.k.M. 1999 [35], Seite 2
73
Anhang 3
Fragebogen der Ausbruchsuntersuchung Stetten a.k.M. 1999 [35], Seite 3
74
Anhang 4
Fragebogen der Ausbruchsuntersuchung Stetten a.k.M. 1999 [35], Seite 4
75
Anhang 5
Fragebogen der Ausbruchsuntersuchung Stetten a.k.M. 1999 [35], Seite 5
76
Anhang 6
Fragebogen der Ausbruchsuntersuchung Stetten a.k.M. 1999 [35}, Seite 6
77
Anhang 7
Fragebogen der Ausbruchsuntersuchung Stetten a.k.M. 1999 [35], Seite 7
78
Anhang 8
Fragebogen der vorliegenden Untersuchung, Seite 1
79
Anhang 9
Fragebogen der vorliegenden Untersuchung, Seite 2
80
Anhang 10
Fragebogen der vorliegenden Untersuchung, Seite 3
81
Anhang 11
Fragebogen der vorliegenden Untersuchung, Seite 4
82
Anhang 12
Fragebogen der vorliegenden Untersuchung, Seite 5
83
Anhang 13
Fragebogen der vorliegenden Untersuchung, Zusatzfragebogen
84
Danksagung
An dieser Stelle sei allen gedankt, die es durch ihre vielfältige Unterstützung
möglich gemacht haben, dass diese Arbeit trotz manchmal schwieriger
Rahmenbedingungen fertig gestellt werden konnte.
Bedanken darf ich mich zuvorderst bei Herrn Prof. Dr. P. Kern für seine
Bereitschaft, die Betreuung der extern begonnenen Arbeit zu übernehmen und mit
seinen wertvollen Anregungen deren Fertigstellung erst zu ermöglichen.
Gleichermaßen gilt mein Dank Herrn Prof. Dr. Dr. P. Kimmig, der in der sehr
bereichernden
Zusammenarbeit
mit
dem
Landesgesundheitsamt
Baden-
Württemberg in Stuttgart federführend war. Er war mir nicht nur durch sein
fachliches Wissen, sondern auch durch seine Art des persönlichen Umganges
eine große Hilfe und Ermutigung.
Für die Beratung und Betreuung in statistischen Fragen darf ich mich bei Frau Dr.
I. Zöllner vom Landesgesundheitsamt, Referat Epidemiologie und Gesundheitsberichterstattung, bedanken. Sie hat diese Arbeit am längsten begleitet und war
mir von Anfang an immer ein engagierter, kompetenter und geduldiger Ratgeber
weit über ihren originären Fachbereich hinaus.
Ohne jeglichen Zweifel wäre ohne sie diese Arbeit nie fertig geworden.
Gedankt sei allen Dienststellen der Bundeswehr, die zum Gelingen der
praktischen Untersuchungen beigetragen haben. Insbesondere gilt dies für Herrn
Dr. A. Binder, Laborgruppe Medizinischer B-Schutz an der Außenstelle Munster
des Zentralen Institutes des Sanitätsdienstes der Bundeswehr München.
Die Finanzierung der Untersuchungen wurde ermöglicht durch die Erteilung eines
außerplanmäßigen wehrmedizinischen Sonderforschungsauftrages durch das
Bundesministerium der Verteidigung.
Mein größter und persönlichster Dank ist Martina und Leonie für ihre Geduld mit
mir vorbehalten.
85
Tabellarischer Lebenslauf
Name:
Peter Stefan Kilb
Geburtsdatum, -ort:
12. Dezember 1968 in Stuttgart
Wohnort:
Ziegelstrasse 41/1, 73642 Welzheim
Familienstand:
verheiratet
Ehefrau:
Martina Kilb, geb. Ostrowski, Krankenschwester
Kind:
Leonie Aimée, geb. 02.06.2004
Schulabschluss:
allgemeine Hochschulzugangsreife, Mai 1988,
Staufer - Gymnasium, Waiblingen
Sprachkenntnisse:
Englisch, Französisch, Latein, Spanisch
Berufsausbildung:
Eintritt in die Bundeswehr als Sanitätsoffiziersanwärter
am 01.07.1988
Studium:
Studium der Humanmedizin an der Universität Ulm,
Wintersemester 1989/90 bis Sommersemester 1996
Studienabschluss:
dritter Abschnitt der ärztlichen Prüfung am 24. April 1996,
akademisches Lehrkrankenhaus Heidenheim,
Note „Sehr Gut“
Abschluss des Studiums, Gesamtnote „Gut“
ärztliche Tätigkeit:
01.05.96 – 31.05.97
01.06.97 – 30.11.97
01.11.97
01.12.97 – 31.05.98
01.06.98 – 30.11.98
01.12.98 – 28.02.99
01.03.99 – 28.11.99
Arzt im Praktikum, Abt. Innere Medizin,
Bundeswehrkrankenhaus Ulm
Arzt im Praktikum, Abt. Chirurgie,
Bundeswehrkrankenhaus Ulm
Vollapprobation
Assistenzarzt, Abt. Anästhesiologie,
Bundeswehrkrankenhaus Ulm
Allgemeinmedizinischer Weiterbildungsassistent,
Praxis Dr. Klett, Ulm
Weiterbildungsassistenz Naturheilverfahren,
Praxis Dr. Klett, Ulm
Truppenarzt Standortsanitätszentrum Stetten a.k.M.
dabei 6 Monate Weiterbildung Allgemeinmedizin
86
29.11.99 – 30.06.04
30.06.04
01.07.04 – 30.09.04
01.10.04 - 31.12.04
Leiter der Außenstelle Sigmaringen,
stellv. Leiter des Standortsanitätszentrums Stetten
Ausscheiden aus der Bundeswehr als Oberstabsarzt
nicht ärztlich tätig
Übergangsassistent Praxis Dr. Pfeiffer, 73642 Welzheim
seit 01.01.05
tätig in eigener allgemeinmedizinischer Praxis,
Joh.-v.-Hieber-Str. 23, 73642 Welzheim
Fachrichtung:
Facharzt für Allgemeinmedizin
Chirotherapie,
Naturheilverfahren,
Ernährungsbeauftragter Arzt
Zusatzqualifikationen: Psychosomatische Grundversorgung,
Neuraltherapie,
Ärztliche Osteopathie
Abgeschlossene Kursweiterbildung Arbeitsmedizin
73642 Welzheim, den 01.10.2007
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