Die Prävalenz und Inzidenz von West-Nil-Virus in Deutschland

Abstract

West-Nil-Virus (WNV) gehört zu den Flaviviren. Das Virus wird natürlicherweise von Stechmücken als Vektoren auf Vögel übertragen, die das natürliche Reservoir darstellen. Der Erreger kann aber auch auf andere Wirbeltiere wie Pferd und Mensch übertragen werden. 1999 wurde WNV zum ersten Mal in den USA beobachtet und konnte sich dort innerhalb kürzester Zeit über den Kontinent ausbreiten und eine Vielzahl an Vögeln, Pferden und Menschen infizieren. WNV- Infektionen sind in Europa seit Mitte des letzten Jahrhunderts bekannt, wobei die Epidemien hauptsächlich in Süd- und Osteuropa auftraten und im Gegensatz zur Neuen Welt regional und zeitlich begrenzt waren. Derzeit gibt es keine Erkenntnisse darüber, inwieweit WNV-Infektionen in Deutschland vorkommen. Um die epidemiologische Situation von WNV in Deutschland zu beschreiben, wurde ein Forschungsvorhaben zur Prävalenz und Inzidenz von WNV in Deutschland initiiert. Zunächst wurden Nachweisverfahren etabliert und validiert. Zum direkten Nachweis von WNV wurden vor allem Real-Time-PCR-Systeme auf Basis der TaqMan-PCR etabliert. Die Spezifität und Sensitivität dieser PCRs konnte bestimmt werden. Zum Nachweis von Antikörpern gegen WNV und anderen Flaviviren wurden Immunfluoreszenztests, ELISA und Neutralisationstests adaptiert bzw. etabliert und ihre Sensitivität bzw. Spezifität ermittelt und bewertet. Es zeigte sich, dass Flaviviren starke serologische Kreuzreaktionen aufweisen. Daher wird zurzeit der Neutralisationstest als Goldstandard angesehen, da neutralisierende Antikörper weniger serologische Kreuzreaktionen zeigen als Antikörper, die im Immunfluoreszenztest und im ELISA nachgewiesen werden. Serum, Plasma und Gewebeproben von Vögeln sowie Serum und Cerebrospinalflüssigkeit von Pferden und Menschen wurden gesammelt und mit serologischen und molekularbiologischen Methoden untersucht. Ein direkter Nachweis von viraler WNV-Nukleinsäure war in den Proben nicht möglich, d.h. es konnte in keinem Fall eine WNV-Virämie nachgewiesen werden. Die Untersuchung zu spezifischen Antikörpern gegen WNV zeigte, dass in Pferden keine Infektion mit WNV nachweisbar war. In Proben von deutschen und österreichischen Vogelberingern mit intensivem Kontakt zu Wildvögeln konnten Antikörper gegen WNV nachgewiesen werden, wobei nur Antikörper bei Vogelberingern aus Süddeutschland und Österreich feststellbar waren. In der studienbegleitenden epidemiologischen Befragung gaben zwei von drei Personen mit WNV-Antikörpern an, in WNV-Endemiegebiete gereist zu sein. Die serologische Untersuchung von Vögeln ergab, dass hauptsächlich Zugvögel, die zumeist auf dem afrikanischen Kontinent überwintern, zu etwa 10 % Antikörper gegen WNV aufwiesen. Insgesamt konnte mit diesen Untersuchungen gezeigt werden, dass zurzeit kein Risiko besteht in Deutschland eine WNV-Infektion zu erwerben. Importierte WNV- Infektionen aus Endemiegebieten sind jedoch in Deutschland beschrieben worden. Inwieweit WNV-Infektionen zukünftig in Deutschland erworben werden können, ist momentan nicht klar. Es wird spekuliert, dass durch Erwärmung des Klimas multifaktorielle Voraussetzungen geschaffen werden, die eine Einschleppung von WNV nach Deutschland ermöglichen.

West Nile virus (WNV) belongs to the flaviviruses and is transmitted from mosquitoes to vertebrates. Birds represent the natural reservoir. The virus incidentally infects vertebrates like men or other animals. In 1999 the pathogen was imported to the US for the first time and was dispersed over the continent by migrating birds. WNV infections were also observed in Europe since the middle of the last century but the epidemics were time-limited to regions of Southern and Eastern Europe. There was no evidence of WNV infections in Germany. Due to the world-wide discussion a project was initiated to investigate the situation of WNV in Germany. The first aim of this study was the establishment and the validation of diagnostic methods. The WNV genome detection was conducted with real-time PCRs. Antibodies against WNV were investigated by immunofluorescence test (IFT), enzyme-linked-immuno- sorbent-assay (ELISA), and neutralisation test (NT). Currently the neutralisation test is considered as the gold standard for the differentiation of antibodies against flaviviruses and WNV. Samples from birds, horses, and humans were collected and investigated with the different test systems. No WNV genomes were detected in the samples, which leads to the conclusion that there were no WNV viramic animals in the collectives. Specific antibodies against WNV were detectable in human and bird samples. Birdbanders of Germany and Austria which had a close contact to wild birds were investigated by serological tests. At a low level antibodies against WNV were detectable in three persons, two of them travelled to endemic regions of WNV, so the infection was probably not acquired in Germany or Austria. Serologically investigations of wild birds indicated, that basically migratory birds had antibodies against WNV at a level of 10 %. Most of the investigated migratory birds overwinter in Africa, where WNV is endemic. Data this study shows, that the risk to acquire a WNV infection in Germany is currently negligible. Nevertheless the import of WNV infections was described from endemic regions to Germany. It is discussed that WNV might become endemic in Germany due to global warming.