Womit ist in Deutschland zu rechnen?

Klimawandel und
Infektionskrankheiten:
womit ist in Deutschland zu rechnen?
Prof. Dr. Klaus Stark
Abt. für Infektionsepidemiologie
Robert Koch-Institut
Klimaanpassungsschule
Charité, Berlin, 15.2.2013
Klimawandel: eine Realität
• Temperaturanstieg
• Zunahme Extremwetterereignisse?
Klimawandel und Gesundheit
Regionale
Wetteränderung
Gesundheits-Effekte
durch...
... Temperatur
... extremes Wetter
- Hitzewellen
- Extremes Wetter
KlimaWandel
- Temperatur
- Niederschlag
... Luftverschmutzung
... wasser- und lebensmittelübertragene Krankheiten
… vektor- und nagetierübertragene Krankheiten
... Lebensmittel- und
Wasserknappheit
Forschungsbedarf
Modifiziert WHO
//www.who.int/globalchange/climate/en/
3
... andere Faktoren (z.B.
psychische, Ernährung,
Infektionen)
Klimasensitive Infektionskrankheiten
Klimatische Faktoren können Vorkommen und Häufigkeit
von Infektionskrankheiten beeinflussen:
– Vektor-übertragene und Nagetier-übertragene
heimische Erreger
– Durch Lebensmittel und Wasser übertragene
heimische Erreger
– Vektor-übertragene importierte Erreger
Übertragungsrisiko (autochthon) in Deutschland?
4
Surveillance von Infektionskrankheiten:
Meldepflicht gemäß Infektionsschutzgesetz
• Meldung an das zuständige Gesundheitsamt
– durch behandelnden Arzt (§ 6 IfSG)
– durch Labor (§ 7 (1) IfSG)
• Direkte Meldung an das RKI (§ 7(3) IfSG)
– HIV, Syphilis
– Malaria
– konnatale Toxoplasmose und Röteln
– Echinokokkose
Meldepflichtige Krankheitserreger - §7 Labor
direkter/indirekter Nachweis akuter Infektion
1.
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22.
23.
Adenoviren; Konjunktivalabstrich
24. Influenzaviren; nur direkter Nachweis
Bacillus anthracis
25. Lassavirus
Borrelia recurrentis
26. Legionella sp.
Brucella sp.
27. Leptospira interrogans
Campylobacter sp., darmpathogen
28. Listeria monocytogenes; Blut, Liquor,
Neugeborene
Chlamydia psittaci
29. Marburgvirus
Clostridium botulinum oder
Toxinnachweis
30. Masernvirus
Corynebacterium diphtheriae, Toxin
31. Mycobacterium leprae
bildend Meldepflicht für bedrohliche Erkrankungen
32. Mycobacterium
gemäß § 6 (1) tuberculosis/africanum,
5a sowie
Coxiella burnetii
Mycobacterium
bovis,
bei gehäuftem Auftreten gemäß § 6 (1) 5b Resistenzbestimmung
IfSG sowie über §12 IfsG
Cryptosporidium parvum
33. Neisseria meningitidis; Liquor, Blut,
Dengue-Virus
34. Norwalk-ähnliches Virus; Stuhl
Ebolavirus
35. Poliovirus
a) EHEC
36. Rabiesvirus
b) E. coli, sonstige darmpathogene St.
37. Rickettsia prowazekii
Francisella tularensis
38. Rotavirus
FSME-Virus
39. Salmonella Paratyphi; direkte Nachweise
Gelbfiebervirus
40. Salmonella Typhi; direkte Nachweise
Giardia lamblia
41. Salmonella, sonstige
Haemophilus influenzae; Liquor oder Blut 42. Shigella sp.
Hantaviren
43. Trichinella spiralis
Hepatitis-A-Virus
44. Vibrio cholerae O 1 und O 139
Hepatitis-B-Virus
45. Yersinia enterocolitica, darmpathogen
Hepatitis-C-Virus; keine chron. Infektion
46. Yersinia pestis
Hepatitis-D-Virus
47. Andere Erreger hämorrhagischer Fieber
Hepatitis-E-Virus
Durch Mücken übertragene
Infektionskrankheiten
Risiko der autochthonen Übertragung abhängig von
• Vorkommen / Populationsdichte kompetenter
Vektoren (Mücken)
• Erregerreservoir beim Menschen (z.B. virämische
Patienten) bzw. Tier
• Kontaktmuster Vektor – Mensch
• Faktoren, die die Erregervermehrung im Vektor
beeinflussen (z.B. Temperatur)
• Beispiele: Dengue-Fieber, Chikungunya-Fieber,
West-Nil-Fieber
Dengue-Fieber
• Dengue-Virus (Gattung Flavivirus), 4 Serotypen
• Vektoren: Stechmücken Aedes aegypti, Ae. albopictus
• Endemisch in >100 (sub-)tropischen Ländern,
Zunahme in vielen Regionen (Madeira 2012!)
• Klassische Reisekrankheit:
in Deutschland jährlich 300 – 500 gemeldete Fälle
http://phil.cdc.gov/phil/ (Dunkelziffer)
• Einzelne autochthone Übertragungsfälle in Südeuropa
(Südfrankreich, Kroatien) 2010
• Meldepflicht nach Infektionsschutzgesetz (IfSG)
CDC
Dengue-Fieber
Areas with epidemics and high risk of dengue virus transmission and monkey population
Areas where Aedes aegyptii and Aedes albopictus is prevelant, but not dengue virus
WHO
Dengue-Fieber
Klinik
• Inkubationszeit 4-7 Tage (3-14)
• Klassisches Dengue-Fieber:
Trias Fieber, Exanthem,
Kopf-/Muskel-/Gelenkschmerzen
• Dengue-hämorrhagisches Fieber, DengueSchocksyndrom:
vor allem Kleinkinder in Endemiegebieten, hohe Letalität
Diagnostik
• erste 3-7 Krankheitstage PCR (oder Virusanzucht)
• ab 8. Krankheitstag Antikörpernachweis IgM, IgG
Dengue-Fieber Deutschland 2001-2012
Übermittelte Fälle nach IfSG
Chikungunya-Fieber
• Chikungunya-Virus (Gattung Alphavirus)
• Vektoren: diverse Stechmücken
(Aedes-Arten)
• Reservoir: Nagetiere, Primaten, u.a.
CDC
• Verbreitung in zahlreichen (sub-)tropischen Ländern
Afrikas und Süd-/Südostasiens
• In Deutschland jährlich 10-50 gemeldete Fälle (2006-2010)
(Dunkelziffer)
• Größerer Ausbruch in Italien 2007
• Meldepflicht nach IfSG
Chikungunya-Fieber
Chikungunya-Fieber
Klinik
• Inkubationszeit 7-9 Tage (3-12)
• Fieber, Kopf-/Muskelschmerzen, Gelenkschmerzen
(meist bilateral, Extremitäten), evtl. Exanthem
• Hämorrhagischer Verlauf sehr selten
• Bei 5-10% anhaltende Gelenkbeschwerden
Diagnostik
• erste 3-7 Krankheitstage PCR (oder Virusanzucht)
• ab 8. Krankheitstag Antikörpernachweis IgM, IgG
Moskito-Überwachung Europa
(ECDC, VBORNET)
West-Nil-Fieber
• West-Nil-Virus (Genus Flavivirus)
• Vektoren: diverse Stechmücken (Culex-, Aedes-Arten, u.a.)
• Hauptreservoir: wild lebende Vögel
andere Reservoirtiere: Pferde, Katzen, u.a.
• Alle Kontinente betroffen, z.T. großflächig endemisch,
z.T. lokale Ausbrüche (auch Europa).
• Importierte Fälle Deutschland n=10
• Übertragung möglich auch durch Bluttransfusionen,
Organtransplantate, Schwangerschaft
West-Nil-Fieber
Klinik
• Inkubationszeit 2-14 Tage
• Meist asymptomatisch
• 20% fieberhafte, grippeähnliche Erkrankung
• 1% schwere, neurologische Symptomatik
4-14% letaler Verlauf
Diagnostik
• Serum- / Liquorproben: Antikörpernachweis IgM, IgG
(ELISA, NT)
• PCR, Virusisolierung
West-Nil-Fieber USA
1999
2003
Quelle: CDC, Atlanta, USA
2001
2004
2002
2005
Dem RKI bekannte WNV-Fälle seit 2001
Jahr
Alter/Geschlecht Reiseland
Klink / Kommentar
2003
70 / männlich
USA
???
2003
50 / weiblich
USA
???
2004
77 / weiblich
USA
Fieber, Bewusstseinsstörungen,
Erinnerungslücken, Schwäche, Reha
2007
55 / männlich
USA
2011*
28 / weiblich
Kanada/Ottawa
Schwere Enzephalitis, Reha
2012
65 / männlich
Griechenland
„schwer mit zerebraler Beteiligung“
2012
60 / männlich
Montenegro
Z.n. Nierentransplantation,
Meningoenzephalitis
2012
23 / weiblich
Ägypten
2012
43 / männlich
Tunesien
???
2012**
???
Italien
Enzephalitis, Reha
US-Bürger
Deutsche Studentin in Kairo, wg.
Erkrankung nach Deutschland geflogen
* Kein Meldefall, aus Literatur bekannt: EID, Vol 18, No. 10, 1698ff.
** Fall noch im Übermittlungsprozess.
Datensammlung und Karten des ECDC
•
http://ecdc.europa.eu/en/healthtopics/west_nile_fever/West-Nile-fever-maps/Pages/index.aspx
•
Datenquellen: gemischte Quellen, (noch) keine Meldepflicht, bes. außerhalb EU „TravellerSentinel“
2010:
2011:
•
Trotz Schwächen wichtige Ressource
2012:
Autochthone Übertragung von
West-Nil-Viren in Deutschland?
• WNV
• Vektoren (z.B. Culex-Mücken) und geeignete
Reservoirtiere vorhanden
• Bisher kein nennenswerter Virusnachweis bei Vögeln
• Lokale Übertragung möglich, in Zukunft
erwartbar, aber aktuelles Risiko eher gering
• Überwachung bei Vögeln weiterhin
notwendig (z.B. FLI)
• Bei unklarer Meningoencephalitis beim
Menschen daran denken (Früherkennung
von autochthoner Übertragung)
Autochthone Übertragung von Dengue- und
Chikungunya-Viren in Deutschland?
• Dengue, Chikungunya
• Vektoren (Aedes albopictus) nur punktuell in
Süddeutschland nachgewiesen
• Anzahl der Menschen mit Virämie begrenzt
• Lokale Übertragung z.Zt. sehr unwahrscheinlich
• Mit Ausbreitung der Vektoren ist zu rechnen
• Unter bestimmten Bedingungen (Mückendichte,
Menschen mit Virämie, klimatische Faktoren) wird
lokale Übertragung wahrscheinlicher
• Erhöhte Aufmerksamkeit der Ärzteschaft notwendig
Zecken-übertragene Infektionen
•
Lyme-Borreliose
(Borrelia burgdorferi)
•
Frühsommer-Meningoencephalitis (FSME-Virus)
•
Einfluss von Klimafaktoren komplex, d.h. kein
eindeutiger Zusammenhang zwischen
Klimaveränderung und Erkrankungshäufigkeit
23
Hantavirus-Infektionen
 Familie Bunyaviridae, Genus Hantavirus
– Serotypen Puumala, Dobrava, Seoul,
Hantaan, Sin Nombre, Andes
– Reservoir: asymptomatisch infizierte
Nagetiere
– Übertragung über Nagetier-Exkrete
(Inhalation virus-haltiger Partikel)
Reservoir Puumala
virus
Rötelmaus
(Myodes glareolus)
 Vorkommen: weltweit
– Europa und Asien
Hämorrhagisches Fieber mit renalem Syndrom
(Nephropathia epidemica)
– Nord- und Süd-Amerika
Hantavirus-bedingtes kardiopulmonales Syndrom
24
Fälle nach Meldemonat und –jahr
Übermittelte Hantaviruserkrankungen, Deutschland, 2002-2012
•
•
•
•
Jährliche Fallzahl sehr variabel, Gipfel im Frühsommer
Buchenmast begünstigt Mäusepopulationen und Hantavirus-Epidemien
(im Folgejahr), Einfluss klimatischer Faktoren unklar
Anstieg der Fallzahlen im Herbst vor einem Ausbruchsjahr
Freizeitverhalten, berufliche Exposition als Risikofaktoren
n=228
n=144
n=242
n=447
n=72
n=1688
n=243
n=181
n=2016
n=305
n>2600
Stand: 08.11.2012
Mittlere jährliche Inzidenz übermittelter HTV-Fälle
nach Infektionsort und Serotyp, D 2004-2010
Geographische
Verteilung
• Dobrava im
Norden/Osten (n=50)
• Puumala im
Süden/Westen (n=4362)
70 % in BW + BY
• Langjährig bekannte
PUUV-Endemiegebiete
–
–
–
–
–
Schwäbische Alb
Unterfranken
Bayerischer Wald
Raum Osnabrück
…
Lebensmittel- und Wasserbedingte Infektionen
– Campylobacter
– Salmonellen
– Kryptosporidien
27
Durchfallerkrankungen in warmen Sommern
• Risikofaktor: unzureichende Kühlung von Speisen,
„improvisiertes“ Essen (z. B. Grillen)
• Höhere Keimbelastung tierischer Lebensmittel
• Zusammenhänge zwischen bakteriellen
Gastroenteritiden (Salmonellen, Campylobacter)
und Temperatur wurden beschrieben.
28
Campylobacter, Deutschland 2011
3.000
Min/Max 2006-2010
2011, Fälle in Ausbrüchen
Median 2006-2010
2011, Fälle insgesamt
2.500
Anzahl der Erkrankungen
2.000
1.500
1.000
500
0
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
Meldewoche
29
29
31
33
35
37
39
41
43
45
47
49
51
Campylobacter, Deutschland 2007
Hohe Campylobacter-Zahlen, mitbedingt durch hohe Temperaturen?
30
Campylobacter Modellierung
Fälle
Einfluss von Temperatur u. Luftfeuchtigkeit
Weeks since 2001
31
• Modell (negative binomiale Regression) erklärt 68%
der Campy-Variabilität
• Temperaturanstieg um 1°C  3.5% mehr Campy Fälle
Extremwetter-Ereignisse
• Leptospirose-Ausbrüche nach Starkregenereignissen
• Bsp. Ausbruch bei Erdbeerpflückern, bei Triathleten
Leptospirose

Reservoir bei Nagern, Übertragen durch
Kontakt mit Nager-Urin (kontaminiertes
Wasser, Pfützen)

2007: Verdreifachung der
Erkrankungszahlen (165 Fälle, 2
Todesfälle)

Ausbruch bei Erdbeerpflückern
(„Feldfieber“), Juli 2007
- 27 Erkrankte
- Zunahme der Vektoren (Feldmäuse)
- günstige klimatische Bedingungen
(warmer Winter u. Frühsommer,
Starkregen)
- Risikofaktoren: Kontakt mit Nagern,
Hautwunden an den Händen
33
Desai et al., Clin Infect Dis 2009
Ortsbegehung
A
•
•
•
34
Vor und während des Ausbruchs Erntearbeiten auf Feld „A“
Starke Wasseransammlung zwischen den Erdbeerreihen
Hohe Temperaturen (18-23°C) und Starkniederschläge
Schlussfolgerungen
• Surveillance von Infektionskrankheiten ist effizient:
– Langzeit-Überwachung endemischer Infektionen
– Erfassung importierter Infektionen
– Erkennung von Ausbrüchen
Nur meldepflichtige Erreger
• Ergänzende epidemiologische Studien
notwendig:
Trends, Risikofaktoren für klimasensitive Erreger,
Risikopopulationen
35
Schlussfolgerungen
• Verstärkte Aufmerksamkeit vor allem bei
(importierten) vektor-übertragenen Erregern.
Früherkennung autochthoner
Infektionen
Daran denken in der
medizin. Diagnostik
• Systematische entomologische Studien (Zecken,
Mücken) und Überwachung von Tierreservoiren (Nager)
– Populationsdynamik
– Geographische Ausbreitungsmuster
– Analyse und Modellierung von Klimaeinfluss
• Internationale Kooperation
36
Danksagung
Fachgebiet 35 „Gastrointestinale Infektionen, Zoonosen und
tropische Infektionen“, Abt. für Infektionsepidemiologie, RKI
S. Behnke, M. Faber, C. Frank, M. Höhle, A. Jansen (z.Zt. ECDC)
M. an der Heiden (Abt. Infektionsepidemiologie, FG34)
Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin Hamburg
J. Schmidt-Chanasit
37
Vielen Dank
38