Die vorgelegte Habilitationsschrift beschreibt die Möglichkeiten der Epidemiologie an einem Landesveterinäruntersuchungsamt am Beispiel des Landesamtes für Verbraucherschutz Sachsen-Anhalt (LAV), Fachbereich 4, Stendal. An einem Landesveterinäruntersuchungsamt stehen die Ergebnisse einer Vielzahl veterinärmedizinischer Untersuchungen zur Verfügung, die im Wesentlichen auf Veranlassung der Tierbesitzer oder im Kontext staatlicher Überwachungsprogramme durchgeführt werden. Positive Ergebnisse zu anzeige- und meldepflichtigen Erkrankungen werden auf rechtlicher Grundlage an die für die Tierseuchenbekämpfung zuständige Behörde (Veterinäramt des Kreises oder der kreisfreien Stadt) übermittelt. Letztere meldet auf dieser Basis den Ausbruch einer entsprechenden Erkrankung über das Tierseuchennachrichtensystem (TSN) und stellt die Information damit der gesamten Veterinärverwaltung Deutschlands zur Verfügung. Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gibt die Information über das ADNS (Animal Disease Notification System) an die Europäische Kommission und über die WAHID (World Animal Health Information Database) an die Weltorganisation für Tiergesundheit (OIE) weiter. Einem Landesveterinäruntersuchungsamt stehen aber zum einen auch Daten zu weiteren, nicht anzeige- bzw. meldepflichtigen Erkrankungen zur Verfügung. Zum anderen sind auch die zu den positiven Untersuchungsergebnissen komplementären und für die Nennerinformation in epidemiologischen Auswertungen essentiellen negativen Unter-suchungsbefunde verfügbar. Über eine Zugangsberechtigung für veterinärmedizinische Datenbanken, insbesondere das Tierseuchennachrichtensystem (TSN) als Landes-zentrallösung, können einem Landesveterinäruntersuchungsamt auch sehr genaue Informationen bezüglich der Population unter Risiko (Tierzahlen, geografische Lage der Betriebe etc.) in der gesamten Landesfläche verfügbar gemacht werden. Für die Darstellung und Auswertung der an einem Landesveterinäruntersuchungsamt vorhandenen Daten sind kostenfrei verfügbare Softwareanwendungen völlig hinreichend. Besonders zu erwähnen ist der Karten-Explorer des Friedrich-Loeffler-Instituts (FLI) als Geografisches Informationssystem (GIS) und die open-source Softwareumgebung R der R Foundation der Wirtschaftsuniversität Wien für statistische Berechnungen und grafische Darstellungen. Da die an einem Landesveterinäruntersuchungsamt zur Verfügung stehenden Untersuchungsergebnisse oft auf Anlassuntersuchungen oder gezielten Untersuchungen beruhen, eher leicht zugängliche Proben (z. B. Proben aus der Jagdstrecke bei Wild-tieren / verunfallte Tiere) als solche, die auf Grundlage einer formalen Zufallsauswahl gezogenen wurden, zur Untersuchung kommen und Probenmaterial eines rechtlich fixierten Überwachungsprogrammes auch oft noch parallel auf andere Erkrankungen als die eigentliche Zielerkrankung untersucht werden, ist bei Auswertungen ein besonderes Augenmerk auf den Einfluss des systematischen Fehlers (Verzerrung) zu legen. Zur Beantwortung einer bestimmten Fragestellung spezifisch geplante Studien können eine solche Verzerrung minimieren, sind aber kostenintensiv und können nach eigener Erfahrung an einem Landesveterinäruntersuchungsamt nur in Ausnahmefällen durchgeführt werden. Am LAV wurde eine solche Studie zur Schätzung der Prävalenz der Paratuberkulose beim Rind implementiert, wobei zur Reduzierung der Kosten auf Proben zurückgegriffen wurde, die nach Zufallsauswahl einer Stichprobe der Rinder der Zielpopulation nicht aktiv gezogen, sondern erst nach Einsendung im Rahmen von Routineuntersuchungen an das LAV parallel auch auf Paratuberkulose untersucht wurden. Ein ähnlicher Ansatz wurde im Rahmen des Monitorings der Blauzungenkrankheit verfolgt und dargestellt. Hier wurden die zu untersuchenden Tiere nicht vorab ausgewählt, sondern über den Monitoringzeitraum wurden regelmäßig die Tiere, von denen Proben aus verschiedensten Gründen zur Untersuchung kamen, auf Eignung für das Monitoring geprüft (Alterssegment, Impfstatus, geografische Herkunft). Die Proben für eine zusätzliche Untersuchung auf die Blauzungenkrankheit wurden dann durch eine formale Zufallsauswahl aus den Proben geeigneter Tiere bestimmt. Die vorgenannten Studien ergaben für die Paratuberkulose (im Jahr 2007) eine Prävalenz von 6,7 % (Antikörpernachweis) ohne dass Areale mit signifikanten Häufungen der Erkrankung nachgewiesen werden konnten bzw. dokumentierten die Freiheit Deutschlands von der Blauzungenkrankheit für das Gebiet Sachsen-Anhalts (2012 / 2013). Weitere epidemio-logische Querschnittstudien bezüglich des Vorkommens und der räumlichen Verbreitung der Aujeszkyschen Krankheit und der Hepatitis E beim Wildschwein sowie der Echinokokkose, Toxoplasmose sowie Staupe beim Rotfuchs stützten sich auf Proben aus dem Schweinepest- bzw. Tollwutmonitoring. Quellen möglicher Verzerrungen wurden umrissen und Ansätze zur Abschätzung des Ausmaßes bzw. Limitierung dieser wurden aufgezeigt. Für die Aujeszkysche Krankheit beim Wildschwein wurde ein signifikanter Anstieg der Prävalenz von 4,5 % im Zeitintervall 2000 - März 2009 auf 9,1 % im Zeitintervall März 2009 - 2011 nachgewiesen (Antikörpernachweis). Die Seroprävalenz der Hepatitis E - Infektion (Genotyp 3) beim Wildschwein lag im Jahr 2011 bei 33,0 %. Die Prävalenz der Echino-kokkose (E. multilocularis) beim Fuchs (parasitologischer Nachweis) stieg signifikant von 13,6 % (1998 - 2005) auf 19,0 % (2006 - 2010). Die Prävalenz der Toxoplasmose (T. gondii) beim Fuchs (2010) lag bei 84,7 % (Antikörpernachweis) bzw. 13,4 % (Antigennachweis), die der Staupe (2010 / 2011) bei 30,5 % (Antigennachweis). Eine Erklärung für die nach-gewiesenen Prävalenzanstiege könnte in der Erhöhung von Fuchs- und Wildschweindichte in den Betrachtungszeiträumen liegen. Für die vorgenannten Erkrankungen im Wildtierbereich konnten auch jeweils Regionen mit statistisch signifikant erhöhter Häufigkeit des Auftretens der Erkrankungen (Cluster) identifiziert werden. Für die Echinokokkose wurde eine Assoziation der Infestation des Fuchses mit der mittleren Jahresmaximaltemperatur nachgewiesen, die auf Grundlage der Wärmeempfindlichkeit des Parasiten in der Außenwelt einen großen Cluster im Südwesten Sachsen-Anhalts erklären könnte. Der Cluster der Aujeszkysche Krankheit beim Wildschwein im Osten des Landes ist dagegen mit großer Wahrscheinlichkeit durch eine Ausbreitung der Erkrankung von Osten her in das Territorium Sachsen-Anhalts bedingt, die derzeit in ihrer weiteren Westausbreitung noch von den Flüssen Elbe und Saale aufgehalten wird. Mit einem neu etablierten Test bezüglich der räumlichen Verlagerung einer Erkrankung in einem definierten Territorium konnten für Echinokokkose und Aujeszkysche Krankheit weiterhin jeweils eine signifikante Ausbreitung in Richtung Nord-Nordost (3,2 km / Jahr) bzw. Nord-Nordwest (3,3 km / Jahr) nachgewiesen werden. Die Gründe für die Cluster bei den anderen, oben genannten Erkrankungen bei Fuchs und Wildschwein bleiben unklar. Möglicherweise basieren sie auf regional erhöhten Wildtierdichten, die zu einer effektiveren Übertragung der Erkrankungen führen. Eine Untersuchung der Ausbrüche der anzeigepflichtigen Rindersalmonellose in den Jahren 1995 - 2009 ergab einen großen Cluster im Norden der Landesfläche, der aber unter Berücksichtigung der Betriebsgröße (Tierzahl) als Kovariable nicht mehr nachweisbar und offensichtlich nur durch die Vielzahl der größeren Betriebe im Norden des Landes bedingt war, die wahrscheinlich durch häufigere Handelskontakte einem erhöhten Einschleppungs-risiko unterliegen. Anforderungen an die Epidemiologie an einem Landesveterinäruntersuchungsamt entstehen unter anderem auch aus dem Wunsch der Veterinärverwaltung bzw. von mit entsprechenden öffentlichen Aufgaben betrauten Institutionen, Entscheidungen auf Grundlage von Risikobewertungen fällen und die Effizienz implementierter Maßnahmen abschätzen zu können. In diesem Zusammenhang wurden am LAV Modellierungen des Einschleppungs-risikos der Aviären Influenza durch Wildvögel als Grundlage der Entscheidung über räumlich selektive Aufstallungsgebote für Hausgeflügel und der erforderlichen finanziellen Rücklagen der Tierseuchenkassen Sachsen-Anhalts und Niedersachsens (als Kooperation) für Kompensationen im Zusammenhang mit Tierseuchenausbrüchen durchgeführt. Zur Bewertung des laufenden Eradikationsverfahrens bezüglich der BHV1 - Infektion des Rindes wurde dem beobachteten Tilgungsverlauf ein modellierter, erwarteter Verlauf gegenübergestellt. Es zeigte sich, dass die Tilgung weitgehend optimal verlief, gegen Ende des Verfahrens aber durch wenige Problembetriebe mit geringen Sanierungsfortschritten behindert wurde. Zusammenfassend kann gesagt werden, dass die Möglichkeiten der Epidemiologie an einem Landesveterinäruntersuchungsamt durch die Vielzahl der verfügbaren Daten einerseits und die fachlichen Anforderungen andererseits vielfältig sind und die Beschäftigung entsprechend qualifizierten Personals rechtfertigen.
The presented habilitation treatise describes the potential of epidemiology at a state veterinary investigation centre, taking the State Office of Consumer Protection Saxony-Anhalt (Landesamt für Verbraucherschutz Sachsen-Anhalt, LAV) in Germany as an example. At a state investigation centre a multitude of results from veterinary investigations is available, the latter being primarily initiated by livestock owners or in the context of state - run disease control programs. Positive results concerning notifiable and reportable animal diseases are conveyed on a legal basis to the authority in charge of disease control (veterinary office of a district or independent city). Based on this information the authority notifies the entire veterinary administration of Germany of the outbreak of disease using the German animal disease notification system (Tierseuchennachrichtensystem, TSN). The Federal Ministry of Food and Agriculture (Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft, BMEL) passes the information on to the European Commission and the World Organisation for Animal Health (OIE) through the ADNS (Animal Disease Notification System) and the WAHID (World Animal Health Information Database). But a state investigation centre has, on the one hand, access to data related to additional, non-notifiable and -reportable diseases, and on the other any negative test results complementary to the positive findings, essential as part of the denominator information in epidemiological assessments. Through admission rights to veterinary databases, notably the German animal disease notification system (TSN) as a central application of a federal state, state investigation centres may have access to very precise information concerning the population at risk (counts of animals, geographic location of holdings, etc.) throughout the entire territory of the state. Software applications available at no cost (freeware) are entirely adequate concerning the presentation and evaluation of data from a state investigation centre. In this respect, particularly the Map-Explorer (Karten-Explorer) of the Federal Research Institute for Animal Health (Friedrich-Loeffler-Institut, FLI) as a Geographic Information System (GIS), and the open-source software environment R of the R Foundation (Vienna University of Economics and Business) for statistical computing and graphics, deserve to be highlighted. Since the results of investigations available at a state investigation centre are often based on purposive or targeted sampling, on easily accessible (e. g. samples from hunting bags / wildlife which died in accidents) rather than randomly selected samples, including samples from legally prescribed control programs that are often tested in parallel for diseases other than the original target disease, particular attention has to be paid to the impact of systematic errors (biases) in epidemiological assessments. Studies specifically designed to answer a certain research question may minimize such biases. But such studies are costly and, according to personal experience, may be implemented at a state investigation centre only on rare occasions. At the LAV such a study was implemented to estimate the prevalence of paratuberculosis in cattle. But when doing so, the costs were reduced by using animal samples randomly selected from the target population that were not actively drawn specifically for the study. Instead, they were tested in parallel for paratuberculosis once they were submitted to the LAV in the context of any routine investigation. A comparable approach was used and presented concerning Bluetongue Disease monitoring. In this case the animals to be tested were not selected in advance, but animals from which samples were submitted for investigation for diverse reasons were checked for eligibility for Bluetongue Disease monitoring (age stratum, vaccination status, geographic origin) throughout the monitoring period. The samples for additional testing for Bluetongue Disease were then selected from the suitable samples in a formal random sampling process. The aforementioned studies demonstrated (in the year 2007) a 6.7 % prevalence of paratuberculosis in cattle and freedom in Germany from Bluetongue Disease within the territory of Saxony-Anhalt (2012 / 2013). Additional cross-sectional epidemiological studies concerning the occurrence and geographical distribution of Aujeszky’s Disease and Hepatitis E in wild boars and Echinococcosis, Toxoplasmosis and Distemper in the Red Fox were based on samples from Classical Swine Fever and Rabies monitoring, respectively. Sources of possible biases were characterized. Approaches to assess their dimension and limit biases were introduced. A significant increase in prevalence, from 4.5 % to 9.1 %, was detected for Aujeszky’s Disease in wild boars in the time interval January 2000 - March 2009 and March 2009 - December 2011. The seroprevalence of Hepatitis E infection (genotype 3) in wild boars was determined to be 33.0 % in 2011. The prevalence of Echinococcosis (E. multilocularis) in foxes increased significantly, from 13.6 % (1998 - 2005) to 19.0 % (2006 - 2010). The prevalence of Toxoplasmosis (T. gondii) in foxes (2010) was 84.7 % (antibody detection) and 13.4 % (antigen detection); the prevalence of Canine Distemper was 30.5 % (antigen detection, 2010 / 2011). One explanation for the detected increases in prevalence could be the increased population densities of foxes and wild boars during the periods of observation. Concerning the above-mentioned diseases in wildlife, regions were also identified in which the frequency of disease occurrence was statistically significantly increased (cluster). With respect to Echinococcosis, an association between the infestation probability of the foxes and the average annual maximum temperature was found that may explain a large cluster in the Southwest of Saxony-Anhalt, based on the thermal sensitivity of the parasite outside the host. In contrast, the cluster of Aujeszky’s Disease in wild boars in the Eastern portion of the state is most likely related to invasion of the disease from the East into the territory of Saxony-Anhalt, which is presently still hindered on its way further west by the rivers Elbe and Saale. A significant shift of Echinococcosis in the North-Northeast direction (3.2 km / year) and of Aujeszky’s Disease in the North-Northwest direction (3.3 km / year), respectively, was detected by applying a newly established test concerning disease shifts in a defined territory. The reasons for clusters of the other above-mentioned diseases in foxes and wild boars remain unclear. They might be related to regionally increased wildlife densities that make disease transmission more effective. An investigation into outbreaks of notifiable Salmonellosis of cattle in the years 1995 - 2009 initially revealed a large cluster in the Northern part of the state’s territory. But when farm size was included in the analysis as a co-variable, the cluster was no longer detectable, lending credence to the assumption that it was apparently based on the multiplicity of larger farms in the North, the latter probably having a higher risk of disease introduction due to more frequent trade contacts. Expectations concerning epidemiology at a state veterinary investigation centre also derive, amongst others, from the wishes of veterinary administration and institutions entrusted with respective public tasks to make decisions based on risk evaluations and to assess the efficiency of implemented measures. In this context, the risk of introducing Avian Influenza through wild birds as a basis for spatially selective obligatory housing of poultry, as well as the financial reserves required in the animal disease compensation fund of Saxony-Anhalt and, as a co-operation, of Lower-Saxony for compensation in the context of animal disease outbreaks, were modelled. To evaluate the current eradication campaign concerning BHV1 infection in cattle, the observed trend was compared to a modelled, expected trend. It became evident that the eradication had largely run optimally, though a few problematic farms with limited remediation success had hampered it towards the end of the campaign. It can be summarized that due to, on the one hand, the multiplicity of available data, and on the other due to professional demands, the possibilities of epidemiology at a state veterinary investigation centre are ample and do justify the employment of appropriately qualified staff.
