Welt-Moskito-Tag 2019

Stechmücken spielen eine wichtige Rolle als Überträger (Vektoren) und Wirte von Krankheitserregern. Weltweit gibt es über 3.500 Mückenarten, 50 davon kommen auch in Deutschland vor. Am weitesten verbreitet ist die Gemeine Stechmücke mit den Vertretern des Culex pipiens Komplexes und Culex torrentium. Neben den heimischen Arten werden seit einigen Jahren eingewanderte, exotische Arten in Deutschland nachgewiesen.

Culex im Labor bei der Blutmahlzeit. Quelle: BNITM. — Stechmücken der Gattung Culex bei der Blutmahlzeit. ©BNITM

Das BNITM forscht in verschiedenen Projekten nicht nur an der Verbreitung dieser invasiven Mückenarten und exotischen Krankheitserreger, sondern widmet sich auch der Stechmücke selbst. Welche physiologischen Faktoren sind entscheidend für die Übertragung von Krankheitserregern und welche Rolle spielt das Klima? Zur Beantwortung dieser und weiterer Fragen betreibt das BNITM seit 2012 ein Sicherheitsinsektarium der Biologischen Sicherheitsstufe 3 (BSL-3).

Usutu- und West-Nil-Virus überwintern in Deutschland

Das von Stechmücken übertragene Usutu-Virus (USUV) hat seinen Ursprung in Afrika. Es befällt hauptsächlich Vögel, die als Hauptwirt dienen.

Vermutlich über Zugvögel wurde das Virus in den 50er Jahren nach Europa eingetragen, wo es seitdem immer wieder zu Ausbrüchen kommt. Anders als die Zugvögel, die nicht an dem Virus erkranken, löst es bei heimischen Vögeln, insbesondere bei Amseln neurologische Defekte aus, die nicht selten zum Tod der Tiere führen.

In Deutschland wurde das USUV im Jahr 2010 erstmals dank eines auf Stechmücken basierenden Frühwarnsystems durch Mitarbeiter des BNITM entdeckt. Im Jahr 2011wurde es das erste Mal in Vögeln nachgewiesen und hat sich seitdem in Deutschland stark ausgebreitet. Wissenschaftliche Studien bestätigen, dass Infektionen mit dem USUV zu einem starken Rückgang der Amselpopulationen führen und humane Infektionen wahrscheinlich regelmäßig stattfinden.

Das Bild zeigt eine Karte Deutschlands mit der Verbreitung von Stechmücken, die das Usuv-Virus übertragen. — Aktuelle Karte der Ausbreitung des Usutu-Virus ©BNITM

Auch das West-Nil-Virus (WNV) wurde aus seinen Endemiegebieten über Zugvögel nach Europa transportiert. Im Jahr 2018 konnte das WNV erstmals in Vögeln und Pferden in Deutschland nachgewiesen werden. Der aktuelle Nachweis durch das Friedrich-Löffler-Institut (FLI) zeigt, dass wahrscheinlich auch das WNV in Deutschland überwintert hat.

Bislang konnten in Deutschland keine Infektionen beim Menschen nachgewiesen werden. Eine Dunkelziffer kann allerdings nicht ausgeschlossen werden, da die Infektion, ähnlich wie die Infektion mit dem USUV, beim Menschen häufig milde oder symptomfrei verlaufen. Nur ein sehr kleiner Teil der Infizierten erkrankt an Hirnhautentzündungen.

Überwachung und Risikoeinschätzung durch das BNITM

Die Arbeitsgruppe Arbovirologie überwacht in Zusammenarbeit mit dem NABU und dem FLI die Verbreitung des USUV und des WNV. Im Jahr 2018 erlebte Deutschland den in der Fläche größten USUV-Ausbruch. Insgesamt 1399 Vögel wurden dem BNITM im letzten Jahr per Post zugesandt oder persönlich bei uns abgegeben. Bei 60.4 % der Vögel konnte das USUV tatsächlich nachgewiesen werden und zwei Amseln waren mit dem WNV infiziert. Seither zeigt das Virus eine deutschlandweite Verbreitung und es wird davon ausgegangen, dass auch das WNV bereits in Deutschland überwintert.

Aktuelle Studien des BNTIM zeigen, dass Infektionen mit dem USUV auch bei Blutspendern keine Seltenheit sind. In der überwiegenden Zahl der Fälle treten allerdings keine Symptome auf.

Auch in diesem Jahr erreichen das Institut wieder regelmäßig verendete Vögel, die zum aktuellen Zeitpunkt von Mitarbeitern der Arbovirologie untersucht werden. Die aus der Diagnostik der Vögel resultierenden Daten werden mit der Verbreitung der übertragenden Mückenspezies und Klimadaten korreliert, um zukünftig Ausbrüche besser vorhersagen zu können. Zur Risikoabschätzung helfen insbesondere Vektorkompetenzstudien im Sicherheitsinsektarium. Diese haben gezeigt, dass unterschiedliche Culex-Arten in Deutschland potenzielle Vektoren sein können. Dabei sind hohe Temperaturen wie im Hitzesommer 2018 eine wichtige Voraussetzung für Transmission.

Das BNITM engagiert sich nicht nur in Deutschland an der Überwachung von Mückenpopulationen und tropischen Viren. Auch in Griechenland werden Daten erhoben und es wird an der Etablierung eines Models gearbeitet.

Mehr Informationen: “Early Warning System for Mosquito-borne Diseases” and implementation of new vector control tools in the urban environment of Greece and Germany (EWSMD)“

BNITM unterstützt die Labor-Diagnostik für Dengue-Fieber in Tansania

Dengue ist die global am weitesten verbreitete, durch Stechmücken übertragene Viruserkrankung. Rund die Hälfte der Weltbevölkerung lebt in Risikogebieten, in denen die natürlichen Vektoren (Überträger), die Gelbfiebermücke und die Asiatische Tigermücke, das Dengue-Virus übertragen können. Die meist grippalen Symptome können in seltenen Fällen einen schweren und mitunter tödlichen Verlauf nehmen. Der momentan verfügbare, tetravalente Impfstoff ist laut WHO nur für Personen sinnvoll, die bereits eine Dengue-Virusinfektion durchgemacht haben. Bei Bevölkerungsgruppen ohne vorherige Infektionen kann die Impfung zu schweren Komplikationen bei nachfolgenden Dengue-Virusinfektionen führen.

MitarbeiterInnen des BNITM arbeiten zurzeit in Kollaboration mit Partnern in Tansania daran, molekulare Methoden zur Diagnostik des Dengue-Fiebers in der Region Tanga zu etablieren. Die neu implementierten Methoden ermöglichen eine verbesserte Diagnostik.

Das Bild zeigt eine Asiatische Tigermücke (Aedes Albopictus) im Labor. — Die Asiatische Tigermücke (Aedes Albopictus) im Labor ©BNITM

Das Bild zeigt eine Forscherin, wie sie eine Mücke in einem Glas beobachtet. — Culex im Labor ©BNITM

Welche Rolle spielt das Immunsystem der Mücke für die Übertragung von Viren?

Mücken haben ein Immunsystem, das durch eine Infektion mit Viren aktiviert wird. Untersuchungen über dessen genaue Funktionsweise, sowie die Interaktionen mit diesen Viren ist ausschlaggebend, um mögliche Auswirkungen auf die Übertragungsfähigkeit zu identifizieren.

Oftmals sind Mücken auch mit Viren infiziert, die nur in Insekten vorkommen. In der Arbeitsgruppe Molekulare Entomologie wird untersucht, wie Mücken mit diesen Viren infiziert werden und wie die Viren sich anschließend in einer Mückenpopulation verbreiten können.

Das Bild zeigt eine Mücke in einem Glas. — Culex ©BNITM

Auch die Interaktionen des Mücken-Immunsystems mit diesen Insekten-spezifischen Viren (ISVs) werden im Labor untersucht. Erste Ergebnisse zeigen, dass auch Infektionen mit ISVs das Immunsystem der Mücke aktivieren. Dies ist besonders interessant im Hinblick darauf, dass Mücken gleichzeitig mit ISVs und mit Arboviren (von Gliederfüßern übertragene Viren) infiziert sein können. Aktuelle Untersuchungen werden zeigen, ob ISVs selbst und/oder deren Interaktionen mit dem Immunsystem einen Einfluss auf die Übertragungsfähigkeit der Mücken für Arboviren haben können.

Weiterführende Informationen: