Epidemiology and prevention of tick-borne encephalitis in Germany

Abstract

Background. Tick-borne encephalitis (TBE) remains a public health problem despite the availability of an effective vaccine, with a median of 529 cases notified annually in Germany in 2017–2020. Awareness and vaccination coverage are low, with only ~20% coverage in risk areas, which are primarily located in Southern Germany. Within this dissertation project we aimed to comprehensively assess TBE severity and clinical symptoms, identify risk factors for infection and for severe disease, understand reasons for low vaccine uptake, and estimate vaccine effectiveness (VE). Methods. In a case-control design, we included TBE cases notified 2018–2020 and matched population controls from Southern Germany. Data collection comprised telephone interviews, questionnaires, and hospital discharge summaries. Severity predictors, risk factors and VE were determined with multivariable logistic regression analyses, adjusted for confounders identified with directed acyclic graphs. VE was calculated as 1–odds ratio (OR). ORs and 95% confidence intervals (CI) are reported. Results. Participants comprised 581 cases and 975 controls aged 2–89 years. Severe TBE affected 20.3% of cases (≥70-year-olds: 48.6%), 89.7% were hospitalised, 13.8% required intensive care, and 33.4% rehabilitation. Severity was associated with age (OR: 1.04, 95% CI: 1.02–1.05) and hypertension (OR: 2.27, 1.37–3.75). TBE severity was underreported in routine surveillance data (56% of cases with central nervous system (CNS) symptoms vs. 84% according to our study). Only 45% of cases reported tick bites. TBE risk factors were dog ownership (OR: 2.45, 1.85–3.24), frequent walks (OR: 2.11, 1.42–3.12), frequent gardening (OR: 1.83, 1.11–3.02), and spending time in gardens near forests (OR: 2.54, 1.82–3.56). TBE was negatively associated with implementation of tick-protective strategies (OR: 0.52, 0.40–0.68) and keeping lawns mowed (OR: 0.63, 0.43–0.91). Key vaccination barriers were low perceived disease severity/infection risk and fear of adverse events following immunization. VE for ≥3 doses on-time vaccination (i.e. boosters every 3–5 years) was 96.6% (95% CI: 93.7–98.2). When boosters were missed, ≥3-dose-VE at 10 years was 91.2% (95% CI: 82.7–95.6). Conclusion. The observed TBE burden was substantial, with a high proportion of cases affected by CNS symptoms and requiring extended healthcare. As low perceived disease severity was a key vaccination barrier, findings on severity can help guide better-informed vaccination decisions. Persons at older age and those with hypertension had increased risk of severe disease; hence, they might particularly benefit from vaccination. Decision-makers may consider lengthening booster intervals from the currently recommended 3–5 years, as VE remained high for at least 10 years. Insights on risk factors can guide additional strategies to prevent tick bites and TBE.

Hintergrund. Die Frühsommer-Meningoenzephalitis (FSME) bleibt trotz verfügbarer Impfung ein Public Health Problem, mit durchschnittlich 529 jährlich gemeldeten Fällen in Deutschland (2017–2020). Das Risikobewusstsein für die Erkrankung ist gering, und die Impfquote in FSME-Risikogebieten, die insb. in Süddeutschland liegen, beträgt nur etwa 20%. Ziel dieser Promotionsarbeit war es, den Schweregrad und klinische Symptome der FSME umfassend zu beschreiben, Risikofaktoren für die Infektion und für schwere Verläufe zu identifizieren, Impfbarrieren zu eruieren und die Impfeffektivität (IE) zu bestimmen. Methoden. Im Fall-Kontroll-Design wurden 2018–2020 gemeldete FSME-Fälle sowie gematchte Kontrollpersonen aus Süddeutschland in die Studie eingeschlossen. Die Datenerhebung umfasste Telefoninterviews, Fragebögen und Arztbriefe. Risikofaktoren und IE wurden mittels multivariabler Modelle berechnet, die auf Störvariablen adjustiert waren, welche über Directed Acyclic Graphs identifiziert wurden. Es werden odds ratios (ORs) und 95% Konfidenzintervalle (KI) berichtet. Die IE wurde als 1–OR berechnet. Ergebnisse. Es nahmen 581 Fälle und 975 Kontrollpersonen teil (Alter: 2–89 Jahre). Von den Fällen waren 20,3% schwer erkrankt (≥70 Jahre: 48,6%), 89,7% waren hospitalisiert, 13,8% auf Intensivstation und 33,4% benötigten eine Rehabilitation. Der Schweregrad war mit Alter (OR: 1,04; 95% KI: 1,02–1,05) und Bluthochdruck (OR: 2,27; 1,37–3,75) assoziiert. Die Meldedaten unterschätzten den Schweregrad (Beteiligung des zentralen Nervensystems (ZNS) 56% vs. 84% in der Studie). Nur 45% der Fälle hatten Zeckenstiche bemerkt. Risikofaktoren für eine Infektion waren Hundebesitz (OR: 2,45; 1,85–3,24), Spaziergänge (OR: 2,11; 1,42–3,12), Gartenarbeit (OR: 1,83; 1,11–3,02) und Aufenthalte in waldnahem Garten (OR: 2,54; 1,82–3,56). Das Anwenden von Zeckenschutzmaßnahmen war negativ mit der FSME assoziiert (OR: 0,52; 0,40–0,68), ebenso kurz gehaltener Rasen (OR: 0,63; 0,43–0,91). Haupt-Impfbarrieren waren geringe Risikowahrnehmung bzgl. des Schweregrads einer FSME und Angst vor Impf-Nebenwirkungen. Die IE für ≥3 Dosen (inkl. Auffrischung alle 3–5 Jahre) betrug 96,6% (95% KI: 93,7–98,2); bei fehlender Auffrischung nach 10 Jahren 91,2% (95% KI: 82,7–95,6). Schlussfolgerung. Es wurde ein hoher Anteil schwerer Erkrankungen mit ZNS-Beteiligung und längeren Krankenhaus-/Rehabilitations-Aufenthalten beobachtet. Diese Erkenntnisse sind für die Impfentscheidung informativ, da die geringe Risikowahrnehmung eine Haupt-Impfbarriere darstellt. Das Risiko einer schweren FSME war bei Bluthochdruck und fortgeschrittenem Alter erhöht; diese Personengruppen könnten somit besonders von der Impfung profitieren. Aufgrund der hohen IE nach 10 Jahren könnte erwogen werden, die Auffrischintervalle über die aktuell empfohlenen 3–5 Jahre hinaus auszuweiten. Die Erkenntnisse hinsichtlich Risikofaktoren können Strategien zur gezielten Prävention von Zeckenstichen und FSME leiten.