Welt-Moskito-Tag 2020

Heute ist Welt-Moskito-Tag. Das Bernhard-Nocht-Institut für Tropenmedizin (BNITM) widmet einen Großteil seiner Forschung den Stechmücken und den von ihnen übertragenen Krankheitserregern. Denn Stechmücken sind entscheidend für die Verbreitung bedeutender Infektionskrankheiten wie Malaria, Gelbfieber oder Dengue-Fieber. Die Insekten sind daher nicht nur lästige Plagegeister, sondern auch eine große Gefahr für die Weltgesundheit. Das BNITM unterstützt den Kampf gegen tropische Infektionskrankheiten. Zudem überwachen Wissenschaftler seit vielen Jahren die Mückenpopulationen in Deutschland. Die neuesten Ergebnisse geben Antwort auf wichtige Fragen: Können einheimische Stechmücken tropische Viren übertragen? Hat das Immunsystem der Stechmücke Einfluss, auf ihre Fähigkeit Krankheitserreger zu übertragen? Welchen Einfluss haben Umweltveränderungen?

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Von Mücken und Viren: Welt-Moskito-Tag 2020 am BNITM

Am 20. August 1897 konnte Sir Ronald Ross nachweisen, dass der Malariaparasit von Stechmücken der Gattung Anopheles übertragen wird. Für diese Entdeckung erhielt er 1902 den Nobelpreis für Medizin oder Physiologie. Seine Erkenntnisse bildeten eine wesentliche Grundlage für das Verständnis der Verbreitung der Malaria und für die Entwicklung von Bekämpfungsmaßnahmen gegen die Tropenkrankheit. Auch heute widmen sich BNITM-Forschungsgruppen sowohl der Anopheles-Mücke als auch den von ihr übertragenen Parasiten sowie der Klinik, der Behandlung und Prophylaxe der Malaria. Denn noch immer sterben jedes Jahr mehr als 400.000 Menschen an der Malaria, insbesondere Kinder in Afrika. Der Arbeitsgruppe von Tobias Spielmann gelang Anfang des Jahres ein Meilenstein in der Malariaforschung, indem sie die Mechanismen der Resistenz von Malariaparasiten gegen das wichtigste Medikament Artemisinin aufklären konnten (Science Vol. 367, 2020). Diese Erkenntnis wird einen direkten Einfluss auf die künftige Entwicklung von Malariamedikamenten haben.

Stechmücken sind aber nicht nur Überträger (Vektoren) von Malariaparasiten, sondern auch vieler weiterer Krankheitserreger wie des Dengue- oder des Zika-Virus'. Diese Infektionen treten vor allem in den Tropen auf, jedoch überwacht das BNITM auch die von Stechmücken übertragenen Viren in Deutschland und anderen europäischen Ländern. Das 2012 errichtete Hochsicherheitsinsektarium der Schutzstufe 3 (BSL-3) ermöglicht experimentelle Untersuchungen zur Vektorkompetenz von Stechmücken gleich hier in Hamburg am BNITM. Auch heute gilt: Stechmückenforschung trägt direkt zur Bekämpfung zahlreicher Infektionskrankheiten bei.

Culex pipiens bei der Blutmahlzeit im Labor

Überwachung von Stechmücken hierzulande

Das BNITM beteiligt sich an verschiedenen Projekten zur Überwachung von Stechmücken und den von ihnen übertragenen Krankheitserregern in Afrika, aber auch in Europa einschließlich Deutschland. Die Ergebnisse aus diesen Projekten gehen in aktuelle Risikoabschätzungen und nationale Empfehlungen zur Stechmückenüberwachung ein. Die Arbeitsgruppe von Jonas Schmidt-Chanasit überwacht in Zusammenarbeit mit dem Naturschutzbund Deutschland e. V. (NABU) und dem Friedrich-Löffler-Institut (FLI) die Verbreitung von Usutu- und West-Nil-Viren. Beide Virusarten wurden vermutlich durch Zugvögel nach Deutschland eingeschleppt und werden hier von Stechmücken auf heimische Vögel und gelegentlich auch auf den Menschen übertragen. BNITM-Mitarbeiter arbeiten an der Entwicklung von Frühwarnsystemen, um eingeschleppte Infektionen frühzeitig zu erfassen.

Das Bild zeigt zwei Landkarten auf denen die Verbreitung des West-Nil-Fiebers 2018 und 2019 farblich dargestellt sind.

Räumliche Darstellung des Risikos, mit dem das West-Nil-Virus in Deutschland zirkuliert. Erfasst wurden positiv getestete Vögel, Pferde, Menschen und Stechmücken (15.7.-14.8.2018/2019)

Citizen Science Projekt: West-Nil- und Usutu-Virus Ausbrüche in Deutschland

Usutu- und West-Nil-Viren zirkulieren zwischen Stechmücken und Vögeln. Bei einigen Vogelarten können sie schwere, häufig tödlich verlaufende Erkrankungen auslösen. Dies gilt insbesondere für das Usutu-Virus, welches hierzulande seit 2011 regelmäßig zu Massensterben bei Amseln führt. Im Jahr 2018 konnte das West-Nil-Virus erstmals in Vögeln und Pferden in Deutschland nachgewiesen werden, die sich in Deutschland über Stechmückenstiche infiziert hatten (autochthone Infektion). „Insbesondere außergewöhnlich warme Sommer begünstigen die Zirkulation dieser Viren in Deutschland“, erklärt Renke Lühken von der Arbeitsgruppe um Jonas Schmidt-Chanasit.

Sowohl Usutu- als auch das West-Nil-Viren rufen bei Menschen in der Regel nur geringe oder gar keine Symptome hervor. Insbesondere beim West-Nil-Virus können jedoch in Einzelfällen schwerwiegende Krankheitsverläufe mit Hirnhautentzündungen auftreten. Im letzten Jahr, 2019, konnten die ersten autochthonen Infektionen von Menschen mit dem West-Nil-Virus in Deutschland beobachtet werden. Um die Zirkulation dieser Viren besser zu verstehen, beteiligt sich das BNITM an einem durch das Landwirtschaftsministerium finanzierten Citizen Science Projekt. Bürger können zu Mitforschenden werden: Senden Sie tot aufgefundene Vögel an unser Institut. Die BNITM-Wissenschaftler untersuchen die verendeten Vögel so neue Erkenntnisse über die Ausbreitung dieser humanpothogenen Viren. Ihre Ergebnisse vergleichen sie mit Daten über die Verbreitung der Stechmückenarten und Umweltinformationen zum lokalen Klima oder Landnutzung, um zukünftig Ausbrüche besser vorhersagen zu können.

Das Bild zeigt, wie tote Amseln verschickt werden sollen.

Senden Sie verendete Vögel gut gekühlt samt Informationen zum Fundort, Datum und Finder an das BNITM © Stefan Bosch

Wann sind Mücken gute Krankheitsüberträger?

Zur Risikoabschätzung helfen insbesondere Vektorkompetenzstudien im BSL3-Sicherheitsinsektarium. Die Vektorkompetenz beschreibt die Fähigkeit einer Stechmücke, einen Krankheitserreger zu vermehren und zu übertragen. Das BNITM untersucht einheimische Stechmückenarten auf deren Fähigkeit tropische oder neu importierte Viren zu übertragen, sowie die Auswirkungen unseres gemäßigten Klimas auf die Vektorkompetenz von Stechmückenarten in Deutschland. So sind beispielsweise einige Arten der heimischen Culex-Gattung in der Lage, das West-Nil-Virus, das Usutu-Virus oder das Sindbis-Virus zu übertragen. Sogenannte Vektorkompetenz-Studien des BNITM zeigten jüngst, dass die heimische Stechmückenart Culex torrentium bei Temperaturen ab 21 Grad Celsius Durchschnittstemperatur ein guter Überträger für das West-Nil-Virus ist. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass veränderte klimatische Bedingungen einen direkten Einfluss auf das Infektionsgeschehen haben.

Möglicherweise hat auch die Immunantwort der Stechmücke selbst einen Einfluss auf die Vektorkompetenz: Oftmals sind Mücken mit Viren infiziert, die ausschließlich in Insekten vorkommen. Erste Ergebnisse der Arbeitsgruppe von Esther Schnettler zeigen, dass solche Insekten-spezifischen Viren das Immunsystem der Stechmücken aktivieren und damit die Vektorkompetenz der Mücke für andere Viren, wie das West-Nil-Virus, gehemmt wird. Die Wissenschaftler hoffen, mit solchen Erkenntnissen die Übertragungsfähigkeit verschiedener Stechmückenarten für wichtige Infektionserreger zu beeinflussen.