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Untersuchungen zur Biologie von Zecken und zu durch Zecken übertragenen Krankheiten sowie deren Epidemiologie am Beispiel der Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus-(FSMEV) Infektion
Projekt
Förderkennzeichen: FLI-IBIZ-08-DA_0005
Laufzeit: 01.01.2001
- 31.12.2020
Forschungszweck: Angewandte Forschung
Bestimmung von Zecken und deren Entwicklungsstadien mittels Matrix-unterstützter Laser-Desorption/Ionisation Massenspektrometrie (MALDI-MS), Untersuchungen der Frühsommer-Meningoenzephalitis-(FSME)-Virusprävalenz in Zecken und serologische Untersuchungen auf FSME-Virus-(FSMEV)-Antikörpertiter bei Tieren in Deutschland zur Charakterisierung von FSMEV-Naturherden. Beobachtungen zur Epidemiologie zeckenübertragener Krankheiten bei Haustieren.
Neben der klassischen morphologischen Differenzierung von Zecken und deren Entwicklungsstadien gibt es schon seit längerer Zeit eine Reihe molekularbiologischen Verfahren, die z.B. auf der Analyse der 12S- oder 16S RNA mittels PCR beruhen. Nachdem sich die Matrix-unterstützte Laser-Desorption/Ionisation Massenspektrometrie (MALDI-MS) in den vergangenen Jahren zur Untersuchung von Bakterien- und Zellkulturen als hoch informatives, schnelles und dabei kosteneffizientes Verfahren etabliert hat, erschien diese Methode potentiell geeignet, um auch so komplexe Organismen wie Zecken auf der Grundlage ihrer Proteinmuster zu differenzieren. Mittels MALDI-MS war eine Differenzierung möglich, wobei als erste Determinante für die Clusterbildung die Spezies fungierte, als zweite Determinante das jeweilige Entwicklungsstadium. Die Cluster stellten die phylogenetischen Zusammenhänge dar. Wenn genügend Untersuchungsmaterial zur Verfügung stand, konnten auch „problematische“ Proben, wie unvollständige oder gesogene Zecken noch erfolgreich zugeordnet werden. Die Erweiterung der Referenzspektren durch das Einbeziehen weiterer Zeckenspezies ist in Arbeit, künftige Untersuchungen sollen sich sowohl der Differenzierung infizierter Zecken als auch der Erfassung limitierender und fördernder Faktoren für die Entwicklung der Zecken widmen. Die Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME) ist in Europa die bedeutendste durch Zecken übertragene Virusinfektion. Allein in Deutschland treten jährlich ca. 250 humane klinische Fälle auf, mit großer Schwankungsbreite von Jahr zu Jahr (u.a. 2006: 546 Fälle, 2007: 238 Fälle). Klinische Erkrankungen bei Tieren sind zwar selten, aber immer wieder und mit zum Teil dramatischen Verläufen beschrieben, z. B. bei Hunden, Pferden und Affen. Auch können FSME-Viren in der virämischen Phase über die Milch von Schafen, Ziegen und Rindern ausgeschieden werden und beim Genuss von unpasteurisierter Milch oder daraus hergestellter Produkte auf alimentärem Wege zu einer Infektion des Menschen führen. Dieser Infektionsweg, der neben der Infektion via Zeckenstich vorkommen kann, ist aber im Vergleich dazu sehr selten. Trotzdem ist Aufmerksamkeit geboten, denn in den letzten Jahren wurden Fälle alimentärer FSME-Infektion z. B. in Estland, Österreich und Ungarn beschrieben. Darüber hinaus können Daten aus der FSME-Virus-Diagnostik bei Tieren einen wertvollen Beitrag zur epidemiologischen Untersuchung der FSME leisten. Im Gegensatz zu Borrelien, die mehr oder weniger überall da in Deutschland nachgewiesen werden können, wo Zecken vorkommen, sind FSME-Viren in größeren und kleineren Naturherden verbreitet, die große Ähnlichkeit mit einem Flickenteppich mit Schwerpunkt in Süddeutschland haben. Aus den bisherigen Untersuchungen ist bekannt, dass solche Herde sich neu herausbilden können und in manchen Regionen über Jahrzehnte stabil existieren, in anderen Gebieten aber über kurz oder lang wieder erlöschen. Die Gründe dafür sind bis heute nicht bekannt und Untersuchungen von Tieren (sowohl der direkte Erregernachweis mittels quantitativer real-time RT-PCR (RT-qPCR) als auch serologische Untersuchungen zum Antikörpernachweis) können einen Beitrag zum besseren Verständnis der Epidemiologie der FSME als wichtigster viraler durch Zecken übertragener Krankheit in Mitteleuropa liefern. Weitere Aktivitäten konzentrieren sich auf die Lyme-Borreliose als einer humanmedizinisch und auch partiell veterinärmedizinisch bedeutenden durch Zecken übertragenen Krankheit. Für die vorgenannten Aufgaben wurden geeignete Methoden entwickelt bzw. optimiert, für praktische Fragestellungen angewendet und die Ergebnisse in referierten Zeitschriften publiziert.
Klaus, C., 2014. Die Zecke als Vektor – Untersuchungen am Beispiel der Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME)-Virus-Infektion. Habilitationsschrift, Universität Leipzig, Veterinärmedizinische Fakultät, Institut für Parasitologie. Böhm, B., Schade, B., Bauer, B., Hoffmann, B., Hoffmann, D., Ziegler, U., Beer, M., Klaus, C., Weissenböck, H., Böttcher, J., 2017. Tick-borne encephalitis in a naturally infected sheep. BMC Vet. Res., 13:267, DOI: 10.1186/s12917-017-1192-3. Klaus, C., Diller, R., Hasse, E.E., Hoffmann, D., 2017. Beitrag zur serologischen Diagnostik der Lyme-Borreliose beim Hund. Berl. Münch. Tierärztl. Wochenschr., 131, 483-489, DOI 10.2376/0005-9366-17029. Rieille, N., Klaus, C., Hoffmann, D., Péter, O., Voordouw, M.J., 2017. Goats as sentinel hosts for the detection of tick-borne encephalitis risk areas in the Canton of Valais, Switzerland. BMC Vet. Res., 13:217, DOI: 10.1186/s12917-017-1136-y. Klaus, C., Hoffmann, D., Hoffmann, B., Beer, M., 2016. Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus-Infektionen bei Tieren - Klinik, Diagnostik und epidemiologische Bedeutung. Berl. Münch. Tierärztl. Wochenschr. 130, 102-112, DOI 10.2376/0005-9366-16062. Klaus, C., Gethmann, J., Hoffmann, B., Ziegler, U., Heller, M., Beer, M., 2016. Tick infestation in birds and prevalence of pathogens in ticks collected from different places in Germany. Parasitology Research 115, 2729-2740. DOI 10.1007/s00436-016-5022-5.
Abschnittsübersicht
Fachgebiete
- Tiergesundheit
- Biotechnologie
Rahmenprogramm
Förderprogramm
Ausführende Einrichtung
FLI - Institut für bakterielle Infektionen und Zoonosen (FLI-IBIZ)