• Laborgruppe Jansen-Heitmann

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Overview

Durch Stechmücken übertragene Viren, sogenannte Arboviren, verursachen weltweit eine steigende Zahl von Erkrankungen. In den letzten Jahren steigt ihre Bedeutung auch in Europa, so gab es in den letzten Jahren mehrere Ausbrüche von Chikungunya-Fieber und Dengue-Fieber in Südeuropa und in Deutschland wurden Infektionen mit Usutu-Virus und West-Nil-Virus festgestellt.

Diese Entwicklung wird durch verschiedene Faktoren begünstigt, hierzu zählen unter anderem die Ausbreitung invasiver Stechmückenarten wie der asiatischen Tigermücke Aedes albopictus und die Verschleppung von Arboviren durch den globalen Warenhandel, Reiseverkehr und Vogelzug. Aber auch biotische und abiotische Veränderungen können einen großen Einfluss haben, hierzu zählen u.a. Urbanisierung sowie klimatische Veränderungen. Im Fokus unserer Laborgruppe steht daher die Untersuchung der Interaktion von Viren und Vektoren unter wechselnden Bedingungen. Die Experimente können am BNITM unter realitätsnahen Bedingungen im S3-Insektarium durchgeführt werden, hierbei können Temperaturprofile angelegt, sowie Luftfeuchtigkeit und Lichtrhythmus angepasst werden.

Research Projects & Service

Projects

Studien zur Vektorkompetenz

Die Untersuchung der Vektorkompetenz von einheimischen, invasiven und tropischen Stechmücken für verschiedene Viren ist ein zentraler Forschungsschwerpunkt unser Laborgruppe. Hierbei werden Stechmücken mittels einer artifiziellen Blutmahlzeit mit Arboviren infiziert und darauf untersucht, ob sich nach einem bestimmten Zeitraum im Speichel der Stechmücken infektiöse Viruspartikel befinden. So wird analysiert, ob unsere einheimischen Stechmücken eingeschleppte tropische Viren übertragen können, oder ob invasive Stechmückenspezies unter unseren gemäßigten klimatischen Bedingungen als Überträger eine Gefahr darstellen. Für die Experimente werden sowohl Stechmücken aus unser Artropodenzucht als auch im Feld gesammelte Stechmücken verwendet. Bei der Feldarbeit werden wir unterstützt durch die anderen Laborgruppen der Arbovirologie Dr. Renke Lühken und Dr. Hanna Jöst, sowie durch die KABS.

Im Rahmen des Forschungsprojektes „Vektorpotential einheimischer Stechmücken“ (FKZ 3717484320), gefördert durch das Umweltbundesamt, wird das Vektorpotential ausgewählter einheimischer Stechmückenspezies aus dem Feld für das Chikungunya-, Dengue- und Zika-Virus untersucht.

Die Untersuchung des Vektorpotentials deutscher Stechmücken für das Sindbis- und Batai-Virus sind Teil des Projektes CuliFo II (FKZ2819113519). Des Weiteren wird die Bedeutung der extrinsischen Inkubationszeit und der vertikalen Transmission für die Aufrechterhaltung des West-Nil-Virus-Infektionszyklus in Stechmücken untersucht.

Die komplexen Einflüsse des Klimawandels, biotischen Interaktionen eines Ökosystems und menschlichen Eingriffen auf den Übertragungszyklus von Arboviren werden im Biodiversa Projekt DiMoC erforscht.

In Kooperation mit der Universität Helsinki sollen finnische Stechmücken auf ihre Vektorkompetenz für West-Nil- und Usutu-Virus untersucht werden.

 

 

Virusevolution in der Mücke

Landesforschungsförderung Zelluläre Mechanismen von Infektionen - ZeMeIn

Durch die Globalisierung und das damit verbundene hohe, internationale Reiseaufkommen, werden humanpathogene Arboviren verschleppt und durch dortige indigene sowie invasive Stechmücken lokal verbreitet. Arboviren sind in der Lage sich in kürzester Zeit an neue Stechmückenspezies anzupassen, welches eine Ausbreitung dieser Viren in neue Regionen begünstigt oder aber Einfluss auf die Infektiosität und Pathogenität haben kann. Zielsetzung ist die Untersuchung der Veränderung der genetischen Diversität von verschieden Viren wie das Östliche Pferdeenzephalomyelitis Virus (EEEV) bei der systemischen Infektion von Stechmücken (Charakterisierung von Viruspopulationen in verschiedenen Gewebekompartimenten– „bottleneck“-Effekt) mittels Next Generation Sequencing (NGS) und den Einfluss der intrawirtsspezifischen Selektion in der Stechmücke auf Infektiosität/Fitness im Vertebraten-System (Zellkultur) zu klären. Dieses Projekt erfolgt in Zusammenarbeit mit der Laborgruppe Cadar.

Einfluss von Larviziden auf Vektorkompetenz

Larvizide werden zur Eindämmung von Massenauftreten von Stechmücken unter anderem auch in Deutschland eingesetzt. Auch bei Ausbruchsgeschehen von Arbovirosen wird Vektorbekämpfung teils mittels Larviziden durchgeführt, wie z.B. um die Übertragung von West-Nil-Virus zu einzudämmen. Es ist bekannt, dass einige Larvizide in subletaler Dosis einen Einfluss auf das Mikrobiom von Stechmücken haben und damit auch die Vektorkompetenz beeinflussen können. Es wird der Fragestellung nachgegangen werden, ob verschiedene Larvizide in subletaler Dosis einen Einfluss auf Vektorkompetenz einheimischer und invasiver Stechmücken in Deutschland haben und ob die Fitness der Stechmücken negativ beeinflusst wird. Damit sollen Aussagen über mögliche Nebeneffekte des Einsatzes von Larviziden in der Ausbruchsbekämpfung getroffen werden. Dieses Projekt erfolgt in Kooperation mit der Laborgruppe Lühken.

Erste Untersuchungen zum Einsatz von Larviziden wurden in Zusammenarbeit mit dem Department of Microbiology, Immunology and Parasitology (Universitade Federal Do Rio Grande do sul, Brasil) gefördert durch das PhD exchange program – PRINT/CAPES begonnen.

Untersuchungen des Viroms deutscher Stechmücken

Der Einfluss von Insektenviren auf die Infektion mit Arboviren ist bislang noch nicht ausreichend bekannt und Gegenstand weiterer geplanter Projekte. In Zusammenarbeit mit der NGS Core Facility wird das Virom aller Stechmückenarten, die in Vektorkompetenzstudien eingesetzt werden, analysiert um mögliche Zusammenhänge mit der Vektorkompetenz aufzudecken.

Genetik deutscher Stechmücken

Die genetische Analyse der invasiven Spezies Aedes albopictus, auch asiatische Tigermücke genannt, erlaubte einen Einblick in die Ausbreitung dieser Spezies in Deutschland. Mittels einer Mikrosatellitenanalyse konnte gezeigt werden, dass die in Deutschland etablierten Populationen zu verschiedenen Zeitpunkten an verschiedenen Orten eingeschleppt wurden. Dieses Projekt wurde in Zusammenarbeit mit Dr. Renke Lühken und Prof. Dr. Tannich durchgeführt.

Service

Arthropodenzucht

In der Arthropodenzucht des BNITMs werden verschiedene Stechmückenspezies gezüchtet, hierfür stehen 3 Klimazellen zur Verfügung. Unter unterschiedlichen Bedingungen werden sowohl einheimische als auch tropische Mücken gezüchtet, zusätzlich dazu werden im Sommer Wildfänge aus dem Feld aufgezogen. Zu den aktuellen Laborstämmen zählen Aedes aegypti, Anopheles stephensi, Culex quinquefasciatus und Culex pipiens biotype molestus.

Anfragen von Presse, Schulen etc. werden gerne beantwortet, bitte wenden Sie sich dafür an die Presseabteilung.

Neutralisationsassays

Es werden serologische Teste in Form von Mikroneutralisationstesten für Gelbfieber-Virus und Japanische Enzephalitis Virus als Serviceleistung und als Kooperationspartner durchgeführt.

Im Kooperationsprojekt „Concomitant administration of yellow fever vaccine with measles, mumps, rubella vaccine in healthy adults – a multi-center prospective observational study“  gefördert durch die ISTM (International Society of Travel Medicine) werden neutralisierende Antikörper gegen Gelbfieber-Virus mittels Mikro-Neutralisationsassay quantifiziert.

Probensampling sowie die weiter Analysen erfolgen durch die Kooperationspartner Silya Bühler, Camilla Rothe die sowie Marc Lütgehetmann.

All Publications

2020

Microsatellite typing of Aedes albopictus (Diptera: Culicidae) populations from Germany suggests regular introductions
Renke Lühken, Anna Heitmann, Stephanie Jansen, Jonas Schmidt-Chanasit, Jessica Börstler, Doreen Werner, Helge Kampen, Carola Kuhn, Björn Pluskota, Ina Ferstl, Artur Jöst, Norbert Becker, Egbert Tannich
Infect Genet Evol. 2020 Jul;81:104237. doi: 10.1016/j.meegid.2020.104237.

Phlebotomine sand flies in Southwest Germany: an update with records in new locations
Sandra Oerther, Hanna Jöst, Anna Heitmann, Renke Lühken, Andreas Krüger, Irmgard Steinhausen, Christine Brinker, Susanne Lorentz, Michael Marx, Jonas Schmidt-Chanasit, Torsten Naucke, Norbert Becker
Parasit Vectors. 2020 Apr 21;13(1):173. doi: 10.1186/s13071-020-04058-6

Safety and immunogenicity of a primary yellow fever vaccination under low-dose methotrexate therapy-a prospective multi-centre pilot study1
Silja Bühler, Veronika Katharina Jaeger, Gilles Eperon, Hansjakob Furrer, Christoph A Fux, Stephanie Jansen, Andreas Neumayr, Laurence Rochat, Sabine Schmid, Jonas Schmidt-Chanasit, Cornelia Staehelin, Adriëtte W de Visser, Leonardus G Visser, Matthias Niedrig, Christoph Hatz
J Travel Med . 2020 Sep 26;27(6):taaa126. doi: 10.1093/jtm/taaa126

Geometric morphometric wing analysis represents a robust tool to identify female mosquitoes (Diptera: Culicidae) in Germany
F. G. Sauer, L. Jaworski, L. Erdbeer1, A. Heitmann, J. Schmidt‑Chanasit, E. Kiel & R. Lühken
Sci Rep . 2020 Oct 19;10(1):17613. doi: 10.1038/s41598-020-72873-z.

2019

Culex torrentium: A Potent Vector for the Transmission of West Nile Virus in Central Europe
Stephanie Jansen, Anna Heitmann, Renke Lühken, Mayke Leggewie, Michelle Helms, Marlis Badusche, Giada Rossini, Jonas Schmidt-Chanasit, Egbert Tannich
Viruses . 2019 May 29;11(6):492. doi: 10.3390/v11060492.

Comparative analysis of subsampling methods for large mosquito samples
Linda Jaworski, Stephanie Jansen, Wolf Peter Pfitzner, Matthias Beck, Norbert Becker, Jonas Schmidt-Chanasit, Ellen Kiel, Renke Lühken
Parasit Vectors . 2019 Jul 16;12(1):354. doi: 10.1186/s13071-019-3606-5.

Ecology of West Nile Virus in the Danube Delta, Romania: Phylogeography, Xenosurveillance and Mosquito Host-Feeding Patterns
Alexandru Tomazatos, Stephanie Jansen, Stefan Pfister, Edina Török, Iulia Maranda, Cintia Horváth, Lujza Keresztes, Marina Spînu, Egbert Tannich, Hanna Jöst, Jonas Schmidt-Chanasit, Daniel Cadar, Renke Lühken
Viruses . 2019 Dec 14;11(12):1159. doi: 10.3390/v11121159.

2018

Experimental risk assessment for chikungunya virus transmission based on vector competence, distribution and temperature suitability in Europe, 2018
Anna Heitmann, Stephanie Jansen, Renke Lühken, Michelle Helms, Björn Pluskota, Norbert Becker, Carola Kuhn, Jonas Schmidt-Chanasit, Egbert Tannich
Euro Surveill . 2018 Jul;23(29):1800033. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2018.23.29.1800033.

Experimental transmission of Zika virus by Aedes japonicus japonicus from southwestern Germany
Stephanie Jansen, Anna Heitmann, Renke Lühken, Hanna Jöst, Michelle Helms, Olli Vapalahti, Jonas Schmidt-Chanasit, Egbert Tannich
Emerg Microbes Infect . 2018 Nov 28;7(1):192. doi: 10.1038/s41426-018-0195-x.

Forced Salivation As a Method to Analyze Vector Competence of Mosquitoes
Anna Heitmann, Stephanie Jansen, Renke Lühken, Mayke Leggewie, Jonas Schmidt-Chanasit, Egbert Tannich
J Vis Exp . 2018 Aug 7;(138):57980. doi: 10.3791/57980.

Male offspring born to mildly ZIKV-infected mice are at risk of developing neurocognitive disorders in adulthood
Stephanie Stanelle-Bertram, Kerstin Walendy-Gnirß, Thomas Speiseder, Swantje Thiele, Ivy Asantewaa Asante, Carola Dreier, Nancy Mounogou Kouassi, Annette Preuß, Gundula Pilnitz-Stolze, Ursula Müller, Stefanie Thanisch, Melanie Richter, Robin Scharrenberg, Vanessa Kraus, Ronja Dörk, Lynn Schau, Vanessa Herder, Ingo Gerhauser, Vanessa Maria Pfankuche, Christopher Käufer, Inken Waltl, Thais Moraes, Julie Sellau, Stefan Hoenow, Jonas Schmidt-Chanasit, Stephanie Jansen, Benjamin Schattling, Harald Ittrich, Udo Bartsch, Thomas Renné, Ralf Bartenschlager, Petra Arck, Daniel Cadar, Manuel A Friese, Olli Vapalahti, Hanna Lotter, Sany Benites, Lane Rolling, Martin Gabriel, Wolfgang Baumgärtner, Fabio Morellini, Sabine M Hölter, Oana Amarie, Helmut Fuchs, Martin Hrabe de Angelis, Wolfgang Löscher, Froylan Calderon de Anda, Gülsah Gabriel
Nat Microbiol . 2018 Oct;3(10):1161-1174. doi: 10.1038/s41564-018-0236-1.

Detection, infection dynamics and small RNA response against Culex Y virus in mosquito-derived cells
Kati Franzke, Mayke Leggewie, Vattipally B Sreenu, Stephanie Jansen, Anna Heitmann, Stephen R Welch, Benjamin Brennan, Richard M Elliott, Egbert Tannich, Stefanie C Becker, Esther Schnettler
J Gen Virol . 2018 Dec;99(12):1739-1745. doi: 10.1099/jgv.0.001173.

Circulation of Dirofilaria immitis and Dirofilaria repens in the Danube Delta Biosphere Reserve, Romania
Alexandru Tomazatos, Daniel Cadar, Edina Török, Iulia Maranda, Cintia Horváth, Lujza Keresztes, Marina Spinu, Stephanie Jansen, Hanna Jöst, Jonas Schmidt-Chanasit, Egbert Tannich, Renke Lühken
Parasit Vectors . 2018 Jul 4;11(1):392. doi: 10.1186/s13071-018-2980-8.

2017

Experimental transmission of Zika virus by mosquitoes from central Europe
Anna Heitmann, Stephanie Jansen, Renke Lühken, Mayke Leggewie, Marlis Badusche, Björn Pluskota, Norbert Becker, Olli Vapalahti, Jonas Schmidt-Chanasit, Egbert Tannich
Euro Surveill . 2017 Jan 12;22(2):30437. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2017.22.2.30437.

Blood donor screening for West Nile virus (WNV) revealed acute Usutu virus (USUV) infection, Germany, September 2016
Daniel Cadar, Philipp Maier, Susanne Müller, Julia Kress, Michael Chudy, Alexandra Bialonski, Alexander Schlaphof, Stephanie Jansen, Hanna Jöst, Egbert Tannich, Stefan Runkel, Walter E Hitzler, Gabriele Hutschenreuter, Martina Wessiepe, Jonas Schmidt-Chanasit
Euro Surveill . 2017 Apr 6;22(14):30501. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2017.22.14.30501.

RNA Interference Restricts Rift Valley Fever Virus in Multiple Insect Systems
Isabelle Dietrich, Stephanie Jansen, Gamou Fall, Stephan Lorenzen, Martin Rudolf, Katrin Huber, Anna Heitmann, Sabine Schicht, El Hadji Ndiaye, Mick Watson, Ilaria Castelli, Benjamin Brennan, Richard M Elliott, Mawlouth Diallo, Amadou A Sall, Anna-Bella Failloux, Esther Schnettler, Alain Kohl, Stefanie C Becker
mSphere . 2017 May 3;2(3):e00090-17. doi: 10.1128/mSphere.00090-17.

Detection and characterization of a novel rhabdovirus in Aedes cantans mosquitoes and evidence for a mosquito-associated new genus in the family Rhabdoviridae
Nariman Shahhosseini, Renke Lühken, Hanna Jöst, Stephanie Jansen, Jessica Börstler, Toni Rieger, Andreas Krüger, Anges Yadouleton, Renata de Mendonça Campos, Claudio Cesar Cirne-Santos, Davis Fernandes Ferreira, Rolf Garms, Norbert Becker, Egbert Tannich, Daniel Cadar, Jonas Schmidt-Chanasit
Infect Genet Evol . 2017 Nov;55:260-268. doi: 10.1016/j.meegid.2017.09.026.

Culex torrentium mosquitoes from Germany are negative for Wolbachia
M Leggewie, R Krumkamp, M Badusche, A Heitmann, S Jansen, J Schmidt-Chanasit, E Tannich, S C Becker
Med Vet Entomol . 2018 Mar;32(1):115-120. doi: 10.1111/mve.12270.

Genetic Diversity and New Lineages of Dengue Virus Serotypes 3 and 4 in Returning Travelers, Germany, 2006-2015
Sami Shihada, Petra Emmerich, Corinna Thomé-Bolduan, Stephanie Jansen, Stephan Günther, Christina Frank, Jonas Schmidt-Chanasit, Daniel Cadar
Emerg Infect Dis . 2017 Feb;23(2):272-275. doi: 10.3201/eid2302.160751.

No serological evidence for Zika virus infection and low specificity for anti-Zika virus ELISA in malaria positive individuals among pregnant women from Madagascar in 2010
Norbert Georg Schwarz, Eva Mertens, Doris Winter, Oumou Maiga-Ascofaré, Denise Dekker, Stephanie Jansen, Dennis Tappe, Njary Randriamampionona, Jürgen May, Raphael Rakotozandrindrainy, Jonas Schmidt-Chanasit
PLoS One . 2017 May 16;12(5):e0176708. doi: 10.1371/journal.pone.0176708. eCollection 2017.

Development of a high-throughput colorimetric Zika virus infection assay
Janis A Müller, Mirja Harms, Axel Schubert, Benjamin Mayer, Stephanie Jansen, Jean-Philippe Herbeuval, Detlef Michel, Thomas Mertens, Olli Vapalahti, Jonas Schmidt-Chanasit, Jan Münch
Med Microbiol Immunol . 2017 Apr;206(2):175-185. doi: 10.1007/s00430-017-0493-2.

2016

Indoor development of Aedes aegypti in Germany, 2016
Helge Kampen, Stephanie Jansen, Jonas Schmidt-Chanasit, Doreen Walther
Euro Surveill . 2016 Nov 24;21(47):30407. doi: 10.2807/1560-7917.ES.2016.21.47.30407.

Inactivation and Environmental Stability of Zika Virus
Janis A Müller, Mirja Harms, Axel Schubert, Stephanie Jansen, Detlef Michel, Thomas Mertens, Jonas Schmidt-Chanasit, Jan Münch
Emerg Infect Dis . 2016 Sep;22(9):1685-7. doi: 10.3201/eid2209.160664.

Culex pipiens and Culex torrentium populations from Central Europe are susceptible to West Nile virus infection
Mayke Leggewie, Marlis Badusche, Martin Rudolf, Stephanie Jansen, Jessica Börstler, Ralf Krumkamp, Katrin Huber, Andreas Krüger, Jonas Schmidt-Chanasit, Egbert Tannich, Stefanie C Becker
One Health . 2016 Apr 20;2:88-94. doi: 10.1016/j.onehlt.2016.04.001.

Pilot longitudinal mosquito surveillance study in the Danube Delta Biosphere Reserve and the first reports of Anopheles algeriensis Theobald, 1903 and Aedes hungaricus Mihályi, 1955 for Romania
Edina Török, Alexandru Tomazatos, Daniel Cadar, Cintia Horváth, Lujza Keresztes, Stephanie Jansen, Norbert Becker, Achim Kaiser, Octavian Popescu, Jonas Schmidt-Chanasit, Hanna Jöst, Renke Lühken
Parasit Vectors . 2016 Apr 11;9:196. doi: 10.1186/s13071-016-1484-7.

Prolonged detection of Zika virus RNA in urine samples during the ongoing Zika virus epidemic in Brazil
Renata de M Campos, Claudio Cirne-Santos, Guilherme L S Meira, Luana L R Santos, Marcelo D de Meneses, Johannes Friedrich, Stephanie Jansen, Mário S Ribeiro, Igor C da Cruz, Jonas Schmidt-Chanasit, Davis F Ferreira
J Clin Virol . 2016 Apr;77:69-70. doi: 10.1016/j.jcv.2016.02.009.

Surveillance of maternal antibodies against West Nile virus in chicken eggs in South-West Germany
Jessica Börstler, Dimitri Engel, Mathis Petersen, Claudia Poggensee, Stephanie Jansen, Jonas Schmidt-Chanasit, Renke Lühken
Trop Med Int Health . 2016 May;21(5):687-90. doi: 10.1111/tmi.12676.

2015

Long-term live imaging reveals cytosolic immune responses of host hepatocytes against Plasmodium infection and parasite escape mechanisms
Monica Prado, Nina Eickel, Mariana De Niz, Anna Heitmann, Carolina Agop-Nersesian, Rahel Wacker, Jacqueline Schmuckli-Maurer, Reto Caldelari, Chris J Janse, Shahid M Khan, Jürgen May, Christian G Meyer, Volker T Heussler
Autophagy . 2015;11(9):1561-79. doi: 10.1080/15548627.2015.1067361.

2014

Aedes japonicus japonicus (Diptera: Culicidae) from Germany have vector competence for Japan encephalitis virus but are refractory to infection with West Nile virus
Katrin Huber, Stephanie Jansen, Mayke Leggewie, Marlis Badusche, Jonas Schmidt-Chanasit, Norbert Becker, Egbert Tannich, Stefanie C Becker
Parasitol Res . 2014 Sep;113(9):3195-9. doi: 10.1007/s00436-014-3983-9.

A cysteine protease inhibitor of plasmodium berghei is essential for exo-erythrocytic development
Christine Lehmann, Anna Heitmann, Satish Mishra, Paul-Christian Burda, Mirko Singer, Monica Prado, Livia Niklaus, Céline Lacroix, Robert Ménard, Friedrich Frischknecht, Rebecca Stanway, Photini Sinnis, Volker Heussler
PLoS Pathog . 2014 Aug 28;10(8):e1004336. doi: 10.1371/journal.ppat.1004336.

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