Nationales Referenzlabor für durch Zecken übertragene Krankheiten

Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME) und Lyme-Borreliose als die wesentlichen Krankheiten, die in Europa durch Zecken übertragen werden, nehmen in ihrer Bedeutung ständig zu. Die Ursachen dafür können vielfältig sein, u.a. wird der Klimawandel in diesen Zusammenhang gestellt. In Zecken sind aber noch viele weitere humanpathogene Viren, Bakterien und Parasiten vorhanden. In den Zecken Europas findet man z.B. Viren aus 6 Familien mit 8 Genera und 35 Spezies, wobei die Familien der Flavi-, Bunya- und Reoviridae mit den Genera Flavivirus, Nairovirus und Orbivirus die meisten Vertreter stellen. Eine besondere Bedeutung bei den Viruserkrankungen haben die FSME , das Omsker Hämorrhagische Fieber, die Louping-ill-Krankheit, und das Krim-Kongo Hämorrhagische Fieber.

Bei den bakteriellen und parasitären Zecken-übertragenen Krankheiten in Mitteleuropa müssen die Lyme Borreliose, das Rückfallfieber, die Tularämie, die Anaplasmose bzw. die Ehrlichiosen und die Rickettsiosen, einschließlich des Q-Fiebers sowie die Babesiose genannt werden. 

Lebensweise der Zecken

Zecken sind Arachniden (Spinnentiere) und gehören im engeren Sinne zu den Acariden (Milben). Sie stehen taxonomisch in zwei Familien, den sog. Ixodidae (Schildzecken, hard ticks) mit einem dorsalen Schild (Scutum) und den sog. Argasidae (Lederzecken, soft ticks). Prototyp für erstere Familie ist Ixodes ricinus, der Gemeine Holzbock, der durch seine Ausrüstung mit sehr effektiven Sinnesorganen und Mundwerkzeugen zu erstaunlichen Leistungen befähigt ist und hinsichtlich der Übertragung von Erregern die wichtigste Zeckenspezies ist. Im Baltikum und Osteuropa hat Ixodes persulcatus eine besondere Bedeutung.

Ixodes-Zecken benötigen jeweils eine Blutmahlzeit, um sich von der aus dem Ei geschlüpften Larve zur Nymphe und schließlich zum adulten Tier weiterzuentwickeln.

Prototyp für die zweite Zeckenfamilie in Europa ist die Taubenzecke Argas reflexus, die von oben einem undifferenzierten häutigen Sack gleicht und ventral Mundwerkzeuge besitzt. Für unsere human- und veterinärmedizinischen Betrachtungen und Aufgabenstellungen besitzen die Ixodidae die weitaus größere Bedeutung. 

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Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME)

Die FSME ist die bedeutendste durch Zecken übertragene Viruserkrankung Europas und eine klassische virale Zoonose. Die FSME kommt in Europa in allen Ländern außer im Vereinten Königreich, auf der Iberischen Halbinsel und in den Beneluxstaaten autochthon vor, wobei die Erkrankungsinzidenz in den einzelnen Risikogebieten extrem differieren kann. Der Erreger ist das wichtigste durch Zecken übertragene humanpathogene Flavivirus. Andere Flaviviren, z.B. das Gelbfiebervirus, werden auch durch Mücken übertragen. Gelbfieber ist in Deutschland von reisemedizinischer Bedeutung.

Allein in Deutschland erkranken jährlich etwa 250 Patienten an FSME, im Jahr 2006 sogar 546, rund 30 Prozent davon schwer. Bei dieser Patientengruppe geht das erste, Influenza-ähnliche Krankheitsstadium nach einem fieberfreien Intervall von einigen Tagen in eine ZNS-Manifestation über. Meningitiden, Enzephalitiden und Radikulitiden bzw. deren klinische Mischformen sind die Folge. Zehn Prozent der Patienten weisen bleibende, teilweise schwerste neurologische Schäden auf. Ein bis zwei Prozent der Patienten versterben.

Im Bereich der Veterinärmedizin ist die klinische FSME beim Hund mit einer neurologischen Symptomatik seit mehr als 30 Jahren bekannt. Saisonale Häufungen und Erkrankungen nach Zeckenstichexposition weisen den klinisch-diagnostischen Weg. Die FSME ist beim Hund eine eher seltene Erkrankung, wenn auch zunehmend diagnostiziert, und häufig so schwer und mit Restschäden verlaufend, dass eine Euthanestesierung erforderlich wird.
Neben Fieber können gleichzeitig noch neurologische Symptome auftreten. Die klinischen Verläufe sind sehr unterschiedlich, können auch subklinisch bis perakut-letal auftreten. Die FSME des Hundes ist in den meisten Endemiegebieten der FSME beobachtet worden, so auch in Deutschland. Ein für die Anwendung am Hund zugelassener Impfstoff existiert nicht. Selten wird auch eine FSME des Pferdes beschrieben sowie die der Gemse (Rupicapra rupicapra). Im Jahre 2006 gelang erstmals der Nachweis einer FSME beim Affen nach natürlicher Exposition in einem FSME-Risikogebiet in Süddeutschland.

Anders als Borrelia burgdorferi s.l., der Erreger der Lyme-Borreliose, der ubiquitär in Deutschland dort endemisch ist, wo der Gemeine Holzbock, Ixodes ricinus, auftritt, zirkuliert das FSME Virus zwischen Vektor-kompetenter Zecke und kompetentem Wirt in sog. Naturherden oder Risikogebieten, deren geographische Ausdehnung in der Regel scharf begrenzt ist.

Kompetente Wirte bzw. das eigentliche Virusreservoir in den Naturherden bilden Kleinsäuger, z.B. bestimmte Mauspopulationen (Apodemus flavicollis, A. sylvaticus, Clethrionomys glareolus), aber auch Igel (Erinaceus europaeus) und Maulwurf (Talpa europea), die auf Grund ihrer ausgeprägten virämischen Phase immer wieder zur Virusübertragung auf die Zecke während der Blutmahlzeit beitragen und somit das Virus im Habitat halten, wozu aber auch die transovariale Übertragung und das sog. Cofeeding-Phänomen beitragen. Für diese Wirte ist das FSME-Virus apathogen.

Große Haustiere wie Ziege, Schaf und Rind bilden geeignete Wirte für Adultstadien von I. ricinus, sind für die Übertragung des Virus auf die Zecke aber von geringer Bedeutung, da diese Tiere nur eine geringgradige Virämie ausbilden. Insbesondere Ziege und Schaf, seltener die Kuh, haben jedoch für die sog. alimentäre FSME eine Bedeutung. Während der virämischen Phase der Tiere gelangt das Virus auch in die Milch und kann dann bei fehlender Pasteurisierung oder durch Frischkäsezubereitungen aus Rohmilch oral aufgenommen werden. Einzelfälle oder kleinere Gruppenerkrankungen des Menschen (Urlaub auf dem Bauernhof) können dann die Folge sein. Die klinischen Verläufe unterscheiden sich nicht von solchen, die durch einen Zeckenstich induziert werden. Die in der Slovakei, Litauen, Lettland, Polen, Russland und Albanien erkennbare Entwicklung, dass virusverseuchte Milch häufiger als früher zur alimentären FSME des Menschen führt, ist in den letzten Jahrzehnten in Deutschland nicht relevant gewesen. In den genannten Ländern ist durch die politischen Veränderungen nach dem Zusammenbruch des Kommunismus und den sich daraus ergebenden Veränderungen in den landwirtschaftlichen Produktionsformen (u.a. Wiedereinrichter, kleine bäuerliche Betriebe, mehr Weidebetrieb) diese Zunahme an alimentären FSME-Fällen erklärbar.

Weide- (Rind, Ziege, Schaf) und Wildtiere (Fuchs, verschiedene Kleinsäuger) sind als Sentinels über Serosurveillance-Untersuchungen oder durch Virusnachweise zur Charakterisierung von FSME-Risikogebieten verwendet worden.

Risikogebiete der FSME existieren in Deutschland in Bayern und Baden-Württemberg und, auf niedrigerem Risikoniveau, aber mit zunehmender Tendenz, im Odenwald und in Thüringen. In Rheinland-Pfalz ist ein Landkreis (Birkenfeld) als Gebiet mit geringem Risiko eingestuft, aus Sachsen wird über Einzelerkrankungen berichtet. In Thüringen nimmt die FSME langsam zu, mehrere Landkreise wurden inzwischen zum Risikogebiet erklärt.

Risikogebiete der FSME werden traditionell durch Registrierung klinischer Erkrankungen kartiert, wenn der Expositionsort der autochthonen Erkrankung genau ermittelt werden kann. Seit 1998 erfolgt die Bestimmung der Risikogebiete auf Stadt- bzw. Landkreisebene per definitionem. Im Jahre 2001 wurde die FSME laut Infektionsschutzgesetz zur meldepflichtigen Erkrankung erklärt. Seit 2007 gilt eine geänderte Definition für Risikogebiete, die sich an der Inzidenz der FSME in einem Kreis orientiert (s.a. RKI, 2007, Epid Bull 15, 129-135). Die Zahl der Risikogebiete hat in den letzten Jahren ständig zugenommen.

Die FSME-Inzidenz ist seit Jahrzehnten in Bayern und Baden-Württemberg auf hohem Niveau stabil, außerhalb dieser Gebiete nimmt sie zu. Diese epidemiologische Methode verliert, obwohl sie noch gute Ergebnisse zeigt, bei steigendem Durchimpfungsgrad der Bevölkerung natürlich schrittweise an Bedeutung. Das zeigt sich insbesondere in Österreich nach Massenvakzinationskampagnen. Die vom NRL-ZüK eingeführte Bewertung der Risikogebiete durch Bestimmung von Virusprävalenzen in freilandgefangenen Ixodes ricinus-Stadien mittels realtime RT-PCR hat inzwischen breite Anwendung gefunden.

In einer fünfjährigen Studie in Baden-Württemberg betrug die Virusprävalenz zwischen 0,15 – 3,4 % insgesamt, in Adulti 0 – 4,8 % und in Nymphen 0 – 3,4 %. Die Prävalenzdaten in den 420 km (Luftlinie) entfernten bayerischen Hochrisikogebieten waren in Verlauf und Höhe der Werte vergleichbar, sie erreichten durchschnittlich 0 – 2 %, in Adulti 0 – 5,3 % und bei Nymphen 0 – 1,4 % Die Sequenzdaten der PCR-Produkte zeigten, dass alle in Deutschland untersuchten Virusstämme eng verwandt waren mit dem zentraleuropäischen Virusprototyp Neudoerfl.

Neue Ergebnisse deuten darauf hin, dass ähnlich wie bei der Lyme-Borreliose, das Infektions-Risiko der FSME mit der Dauer der Blutmahlzeit der Zecke am Menschen steigt.

Erkrankungen an FSME sind leicht zu vermeiden, wenn Personen, die in Risikogebieten leben oder in diese einreisen und ein Zeckenstichrisiko haben, sich impfen lassen (Indikationsimpfung). Es sind gut verträgliche und wirksame Impfstoffe für die Anwendung bei Erwachsenen und Kindern verfügbar.
Die aktive Immunisierung ist noch wichtiger geworden, da die Präparate für die passive Immunisierung nicht mehr zur Verfügung stehen. Langzeit- und Schnellimmunisierungsverfahren sind zugelassen worden. Eine klinische FSME ist nur noch symptomatisch, nicht kausal, zu therapieren.

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Lyme Borreliose

Die Borreliose wird von den Experten (auch in der Veterinärmedizin) zu den „emerging bacterial zoonoses“ gerechnet,

Der Wissensstand zur Klinik und Diagnostik im Bereich der Veterinärmedizin ist bisher gering und Fallzahlen bei Tieren deshalb vermutlich unterrepräsentiert. 

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Generelle Situation der Borreliose im ökologischen Bereich bzw. bei Tieren

Ixodes ricinus ist ein in den Naturherden sehr weit verbreiteter Ektoparasit, der durch die Blutmahlzeit an Wirbeltieren durch die Reinfundierung von Wasser u.a. auch Borrelia burgdorferi s.l. an diese abgibt. Reservoirwirte sind dabei hauptsächlich Kleinsäuger und Vögel, die Borrelien im Habitat halten. Darüber hinaus werden von Zecken auch Wildtiere attackiert, die dann häufig seropositiv werden. Diese Seropositivität gibt aber in der Regel keinen Hinweis auf pathophysiologische Wirkungen der Borrelien.

Haus- und Nutztiere, insbesondere Weidetiere, aber auch Heimtiere, werden ebenfalls häufig von Borrelien-haltigen Zecken für die Blutmahlzeit benutzt. Hinsichtlich Erkrankung und Leistungseinbußen ist hier die Situation differenzierter zu sehen. Es treten sowohl klinische Erkrankungen auf als auch seropositive Tiere ohne Klinik, wobei die Beurteilung häufig schwierig ist.

Nach dem bisherigen Wissensstand, der in der Veterinärmedizin im Vergleich zur Humanmedizin (wo er auch noch unbefriedigend ist) deutlich geringer ist, treten klinische Erkrankungen durch Borrelia burgdorferi s.l. bei Pferd (Esel), Hund, und Rind auf, die Situation bei Schaf und Katze sowie bei Zootieren ist unklar bzw. zu wenig untersucht. Bei Ziegen wurden Antikörper gefunden, eine Klinik aber bisher nicht gesehen, auch Wildschweine sind ohne pathophysiologische Hinweise serologisch positiv gefunden worden. Fasane sind, wie auch andere Vögel, Reservoirwirte, eine Klinik gibt es wahrscheinlich hier nicht.

Die Klinik der Borreliose bei Tieren ist noch zu wenig bearbeitet, um klare Aussagen treffen zu können, meist sind Arthritiden (Lahmheit) zu sehen. Diese und weitere klinische Affektionen werden kontrovers diskutiert, Schwellungen der regionären Lymphknoten bei experimentell infizierten Hunden sind beschrieben worden, ein Erythema chronicum migrans tritt bei Hunden auf, ebenso eine Nieren- und Herzbeteiligung bei der Erkrankung.

Pferde zeigen Arthritiden und Herzbeteiligung, seltener auch Infektionen der Augen und Encephalitiden (Neuroborreliose).

Die Lyme Borreliose bei Rindern wird verbunden mit Lahmheit, Gewichtsverlust und Aborten, die Erregerisolierung aus klinischem Material gelingt manchmal (Borrelia burgdorferi sensu.stricto., Borrelia afzelii), Serokonversionen wurden gezeigt, ebenso das Ansprechen einer Tetrazyklintherapie.

Aus diesen Gründen existiert auch noch keine Falldefinition der Lyme Borreliose bei Tieren.

Die Übertragung von  Borrelia burgdorferi vom Tier auf den Menschen ist ungeklärt.

Die Relevanz von Borrelia burgdorferi s.l. in Milch (alimentäre Borreliose ?) ist unbekannt, vermutlich ist Milch infizierter Rinder nicht infektiös. 

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Diagnostik

Die Diagnose Borreliose wird in der Humanmedizin klinisch gestellt und labordiagnostisch untermauert, dies müsste in der Veterinärmedizin ähnlich praktiziert werden. Bei den bisherigen lückenhaften klinischen Erfahrungswerten ist dies sicher im Moment so noch nicht möglich. Somit hat die Labordiagnostik in der Veterinärmedizin derzeit noch einen höheren Stellenwert, wenngleich hier das oben geschilderte Dilemma besteht, dass von diesen Werten meist keine pathophysiologischen Hinweise abzuleiten sind.

Die Zeckeninfestation ist für die Risikoabschätzung unbedingt einzubeziehen, indirekte diagnostische Hinweise werden auch aus erfolgreichen Antibiotikatherapien gewonnen, da bessere nicht existieren. 

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Nachweismethoden

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Direkte Methoden

Anzucht (BSK-II-Medium) (bisher sehr selten erfolgreich)

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Indirekte Methoden

IFT (abnehmende Bedeutung), ELISA-Techniken, speziesunabhängige ELISA´s mit POD-Protein A oder G, nPCR, TaqMan real time PCR,
PCR-Techniken auch zur Genospeciesdifferenzierung (Borrelia burgdorferi s.l.: B. burgdorferi s.s., B. afzelii, B. garinii)

Sicher ist bisher, dass indirekte Methoden zur Diagnostik allein nicht ausreichen.

Standardisierung und Qualitätsmanagement sind noch in weiter Ferne. 

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International Jena Symposium on Tick-borne Diseases (IJSTD, früher IPS)

Das NRL-ZüK organisiert alle zwei Jahre das „International Jena Symposium on Tick-borne Diseases (früher „International Potsdam Symposium on Tick-borne Diseases“ ). Das XI. Symposium fand vom 24.-26. März 2011 statt. Aktuelle Informationen dazu finden Sie unter www.TBD-SYMPOSIUM.COM. Proceedingsbände früherer Symposien (in englischer Sprache) sind z.T. noch verfügbar.

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Journal „Ticks and Tick-borne Disaeses (TTBD)“

Mit Beginn des Jahres 2010 erscheint viermal jährlich im Verlag Elsevier unter der Herausgeberschaft von PD Dr. Jochen Süss und Dr. Olaf Kahl das Journal „Ticks and Tick-borne Disaeses (TTBD)“. Nähere Informationen dazu finden Sie unter http://ees.elsevier.com/ttbdis.

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Leistungsübersicht des NRL-ZüK

• Beratung zu medizinischen und veterinärmedizinischen Fragen (FSME, Lyme Borreliose, alle weiteren durch Zecken übertragenen Krankheiten), FSME des Hundes, Borreliose bei Hund und Pferd.
• Bewertung von Risikogebieten der FSME national und international (Reisemedizin)
• Beratung zur Biologie von Zecken, Zeckenstich-Prophylaxe
• Beratung zu anderen durch Zecken übertragenen Krankheiten von Tier und Mensch (Zoonosen)
• FSME Virus-Nachweis in Zecken (realtime-RT-PCR) (nach Absprache)
• Hilfe bei speziellen diagnostischen Fragen (PCR, Sequenzierung, Serologie)

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Ausgewählte Publikationen des NRL-ZüK

• J. Süss, O. Kahl, H. Aspöck, H. Hartelt, A. Vaheri, R. Oehme, G. Hasle, H. Dautel, C. Kunz N. Kupreviciene, H.-P. Zimmermann, B. Atkinson, G. Dobler, K. Kutsar, F. X. Heinz
  Tick-borne encephalitis in the age of general mobility
  Wien Med Wochenschr 160 (2010) 1–7
• C. Klaus, B. Hoffmann, M. Beer,W. Müller, B. Stark, W. Bader, K. Stiasny, F.X. Heinz, J. Süss
   Seroprevalence of tick-borne encephalitis (TBE) in naturally exposed monkeys (Macaca sylvanus) and sheep and prevalence of TBE virus in ticks in a TBE endemic area in Germany. Ticks Tickborne Dis 1 (2010) doi:10.1016/j.ttbdis.2010.06.001.
• C. Klaus, B. Hoffmann, U. Hering, B. Mielke, K. Sachse, M. Beer, J. Süss
  Tick-borne encephalitis (TBE) virus prevalence and virus genome characterization in field-collected ticks (Ixodes ricinus) in risk, non-risk, and former risk areas of TBE, and in ticks removed from humans in Germany 
  Clin Microbiol Infec 16 (2010):238–244
• J. Süss, G. Dobler, G. Zöller, S. Essbauer, M. Pfeffer, C. Klaus, E. M. Liebler-Tenorio, E. Gelpi, B. Stark, H. Hotzel
  Genetic characterisation of a tick-borne encephalitis virus isolated from the brain of a naturally exposed monkey (Macaca sylvanus)
  Int. J. Med. Microbiol. 298 (2008) S1/S44, 295-300
• J. Süss, C. Klaus, F.-W. Gerstengarbe, P. Werner
  What makes ticks tick? Climate change, ticks and tick-borne diseases
  J. Travel Medicine 15 (2008) 39-45
• J. Süss, E. Gelpi, C. Klaus, A. Bagon, E. Liebler-Tenorio, H. Budka, B. Stark, W. Müller, H. Hotzel
  Tickborne encephalitis in a naturally exposed monkey (Macaca sylvanus).
  Emerging Infectious Diseases 13 (2007) 905-907
• J. Süss, C. Klaus, R. Diller, C. Schrader, N. Wohanka, U. Abel
  TBE incidence versus virus prevalence and increased prevalence of the TBE virus in Ixodes ricinus removed from humans
  Int. J. Med. Microbiol.,296, Suppl. 40 (2006) 63-68
• J. Süss
  Zunehmende Verbreitung der Frühsommer-Meningoenzephalitis in Europa Dtsch. Med. Wochenschr. 130 (2005) 1397-1400
• J. Süss
  Tick-borne human pathogenic microorganisms found in Europe.
  Phytophaga 14 (2005) 625-642
• J. Süss, C. Schrader
  Durch Zecken übertragene humanpathogene und bisher als apathogen geltende Mikroorganismen in Europa.Teil I: Zecken und Viren
  Bundesgesundheitsblatt 47 (2004) 392 – 404
• J. Süss, V. Fingerle, K.-P. Hunfeld, C. Schrader, B. Wilske
  Durch Zecken übertragene humanpathogene und bisher als apathogen geltende Mikroorganismen in Europa . II: Bakterien, Parasiten und Mischinfektionen Bundesgesundheitsblatt 47 (2004) 470 - 486
• J. Süss, C. Schrader, U. Falk, N. Wohanka
  Tick-borne encephalitis (TBE) in Germany – Epidemiological data, development of risk areas and virus prevalence in field collected ticks and in ticks removed from humans
  Int. J. Med. Microbiol., 293 (2004) S37, 69 – 79
• J. Süss
  Epidemiology and ecology of TBE relevant to the production of effective vaccines
  Vaccine 21, S1/19-S1/35 (2003)
• J. Süss, C. Schrader, U. Abel, A. Bormane, A. Duks, V. Kalnina
  Characterization of tick-borne encephalitis (TBE) foci inGermany and Latvia (1997 – 2000) Int. J. Med. Microbiol. 291 (2002) S33, 34 – 42, 2002
• U. Abel, R. Schosser, J. Süss,
  Estimating the prevalence of infectious agents using pooled samples: Biometrical considerations
  Zentralbl. Bakteriol. 289 (1999) 550-563
• C. Schrader, J. Süss
  A nested RT-PCR for the detection of tick-borne encephalitis virus (TBEV) in ticks in natural foci
  Zentralbl. Bakteriol. 289 (1999) 319-328
• C. Ramelow, J. Süss, D. Berndt, M. Roggendorf, E. Schreier
  Detection of tick-borne encephalitis virus RNA in ticks (Ixodes ricinus) by the polymerase chain reaction
  J. virol. methods 45 (1993) 115-119

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