Das Puumalavirus-Prognosemodell modelliert das Auftreten von humanen PUUV-Infektionen auf Basis der Daten von 2006–2021. Es umfasst 78 Kreise bundesweit und kann das zukünftige humane Infektionsrisiko anhand von Wetter- und Phänologie-Daten vorhersagen. Das Ausbruchsrisiko ist eine neu definierte binäre Größe, welche die jährlichen lokalen Ausbrüche vorhersagt. Die vorhergesagten Inzidenzwerte (Anzahl Infektionen / 100.000 Einwohnern) und Risikoklassen leiten sich aus dem Ausbruchsrisiko und historischen Inzidenzwerten ab.
In Deutschland ist vor allem die Rötelmaus (Myodes glareolus) für die Übertragung humanpathogener Hantaviren verantwortlich (Puumalavirus, PUUV). Vor allem bei hohen Rötelmausdichten, die direkt und indirekt durch klimatische Bedingungen beeinflusst werden, kann es zu einer erhöhten Zahl von Humaninfektionen kommen. In diesem Projekt wurde ein wetterbasiertes Prognosemodel entwickelt, das Vorhersagen zu Populationsdichten und humanen PUUV-Inzidenzen auf Landkreisebene bis zu 1,5 Jahre im Voraus ermöglicht. Das Model bietet daher die Möglichkeit, entsprechende Gesundheitsdienste sowie die Bevölkerung frühzeitig zu sensibilisieren und damit mögliche PUUV-Epidemien einzudämmen. Veröffentlicht in Climate Change | 08/2018.
Das durch Rötelmäuse (Clethrionomys glareolus, Syn. Myodes glareolus) auf den Menschen übertragene Puumala Orthohantavirus (PUUV) ist das häufigste Hantavirus in Europa und hochendemisch im Süden und Nordwesten Deutschlands. Seit 2001, als die Hantavirus-Erkrankung in Deutschland meldepflichtig wurde, haben die jährlichen humanen PUUV-Infektionen in sechs Jahren die Tausendergrenze überschritten. Die Ausbrüche der Infektionen korrelieren stark mit der Mast der Rotbuche (Fagus sylvatica) und den Wetterparametern der beiden vorangegangenen Jahre, die das Wachstum der Populationen der Nagetierwirte beeinflussen. Dies ermöglicht die Entwicklung eines auf Wetter- und Phänologie-Daten basierten Prognosemodells für das humane PUUV-Infektionsrisiko. Durch eine Datentransformation wurde die Frage der Risikobewertung umformuliert. Anstatt der inzidenz- und infektionsbasierten Formulierungen, die in der Literatur üblich sind, wurde das Ausbruchsrisiko eingeführt, eine neue Größe, welche der Prognose von Infektionen und Risikoklassen vorangestellt ist. Diese Größe bestimmt die kreisbezogenen Ausbrüche, d. h., dass die historischen Inzidenzwerten anhand einer kreisspezifischen Schwelle in zwei Gruppen eingeteilt werden: Ausbrüche und nicht-Ausbrüche. Zur Unterscheidung der Ausbrüche wurde ein Support-Vector-Machine-Klassifikator mit einem linearen Kernel verwendet, ein Algorithmus mit hoher Leistung und geringer Modellkomplexität. Das optimale Modell mit sechs Variablen bewies eine hohe Vorhersagekraft mit über 82% Genauigkeit im Zeitraum 2006-2021. Zwei automatische Programme können die erforderlichen Variablen erfassen und bearbeiten und schließlich die Prognose am Anfang Oktober für das Folgejahr fertigstellen. Für das Jahr 2022 hatte das Modell ein geringes Ausbruchsrisiko für alle Landkreise ermittelt, was zu 100% validiert wurde. Für das Jahr 2023 hat das Modell ein hohes Ausbruchsrisiko für 11 Landkreise in Niedersachsen und Nordrhein-Westfalen und für 41 Landkreise in Mittel- und Süddeutschland ermittelt. Quelle: Forschungsberichtg
Das Projekt "Projekt 5: Studie zum Vorkommen von Nagetier-übertragener Zoonosen entlang eines Klimagradienten im Nationalpark Bayerischer Wald" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr (IMB) durchgeführt. Ziel der Studie ist es im Verlauf von drei Jahren, die mittels molekular-biologischer und sero-epidemiologischer Methoden ermittelten Prävalenzen und das Spektrum (Spezies, genetische Varianten) von Nagetier-assoziierten Erregern entlang des beschriebenen Transsekten-Klimagradienten im Nationalpark Bayerischer Wald zu bestimmen. Diese Daten werden es zusammen mit den umfangreichen, vorhandenen Klima-Biotop-Parametern ermöglichen, eine Risikoanalyse für das Vorkommen der Erreger zu ermitteln, um somit in Zukunft beispielsweise für Hantavirus-Ausbrüche prospektiver agieren zu können. Methode: In Zusammenarbeit mit dem Nationalpark Bayerischer Wald wurden für den Mäusefang 22 Standorte aus etwa 330 existierenden Probeflächen ausgewählt, die einen Höhengradienten von etwa 300 bis 1450 m über N.N. abdecken. Die Wildmäuse werden mittels Lebendfallen eingefangen und exemplarisch auf Hantaviren und auch Rickettsien untersucht. Die erhaltenen Ergebnisse werden mit vom Nationalpark im Bioklim-Projekt erfassten Parametern wie Temperatur, Wasserversorgung, Nährstoffe im Boden oder die Einstrahlung, Erhebung von Gefäßpflanzen, Moose, Flechten und Holzpilzen, Tieren (Nagetiere, Vögel, Insekten, Spinnen, Schnecken) korreliert und statistisch ausgewertet werden.
Das Projekt "Entwicklung eines bundesweiten Hantavirus-Prognosemodells" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst - Wirbeltierforschung durchgeführt. Die Zahl der durch Nagetiere (Rötelmäuse) übertragenen Hantavirus-Erkrankungen ist klimaabhängig und nimmt in DE zu. In dem Vorhaben sollen zwei unabhängig voneinander entwickelte Projekte zur Vorhersage des Risikos von Hantavirus-Erkrankungen zusammengeführt, validiert und vereinheitlicht werden. Es handelt sich je um ein Bund- und ein Ländervorhaben. In Deutschland auftretende Humaninfektionen mit Hantaviren (Serotyp PUUV) werden durch Rötelmäuse übertragen und lösen z.T. schwere Krankheitsverläufe aus (hohes Fieber, Kopf-, Bauch- und Rückenschmerzen, Blutdruckabfall und Nierenfunktionsstörungen). In Jahren mit Massenvermehrungen von Rötelmäusen treten besonders häufig Humanerkrankungen auf. In einem Vorläuferprojekt konnte gezeigt werden, dass die Massenvermehrungen von Rötelmäusen klimabedingt sind (FKZ 3709 41 401).Die Entwicklung von Rötelmauspopulationen und damit das Risiko von Hantaviruserkrankungen lassen sich mit Prognosemodellen, die für Süd- und Nordwestdeutschland entwickelt wurden, einige Monate im Voraus mit im Wesentlichen wetterbasierten Modellen vorhersagen (FKZ 3713 48 401). Speziell für Baden-Württemberg existiert ein separates Prognosemodell für Humanfälle, dessen Vorhersagen auf einer Online-Plattform verfügbar sind (FKZ 01 KI 1101, www.hanta-vorhersage.de).Es ist vor dem Hintergrund des Klimawandels und der damit verbundenen wahrscheinlichen Veränderungen im Auftreten der Rötelmäuse sinnvoll, die beiden bestehenden Prognoseansätze zu vereinen und weiterzuentwickeln. Dadurch lassen sich räumlich detaillierte und bundesweite verstetigte Vorhersagen für alle Risikogebiete etablieren. Dazu kann z.B. eine Bund-Länder Kooperation dienen, die den Vergleich und die Validierung bestehender Modelle erlaubt. Die Vorhersagen sollten mit hoher Auflösung erfolgen, regelmäßig aktualisiert und auf einer zu verstetigende Online-Plattform mit Risikokarten und weiteren Informationen präsentiert werden.
Das Projekt "Einflussfaktoren in Risikogruppen sowie Translation der Ergebnisse für den Öffentlichen Gesundheitsdienst (TP 8)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Niedersächsisches Landesgesundheitsamt durchgeführt. Hochrisikogruppen sind primäre Zielgruppen für Prävention und dort können Effekte effizienter untersucht werden. In zwei Hochrisikogruppen wird daher untersucht, wie viele Personen Leptospiren- und Hantavirus-Infektionen durchgemacht haben, der Anteil von asymptomatischen oder nicht diagnostizierten Infektionen, und die Assoziation mit Risikofaktoren oder Präventionsverhalten. Vergleiche mit eigenen Voruntersuchungen sollen Trendentwicklungen aufzeigen. Für eine dritte Risikogruppe wird eine vergleichbare Studie vorbereitet. Weiteres Ziel ist es, die Anforderungen des öffentlichen Gesundheitsdienstes (ÖGD) zu berücksichtigen und darauf aufbauend Risikokarten und einen Frühwarnmechanismus zu entwickeln und dem ÖGD als Werkzeuge zur Verfügung zu stellen. Zum Umgang mit den Frühwarnungen soll für den ÖGD ein Konzept für einen Risikomanagementplan erstellt werden, bei dem die primäre und sekundäre Prävention berücksichtigt wird.
Das Projekt "Nagetier-Monitoring und Screening auf pathogene Leptospiren in Niedersachsen (TP4)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Niedersächsisches Landesamt für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit durchgeführt. Basierend auf langfristigen, wiederholten Zeitreihen von Rötel- und Feldmauszahlen sowie auf zusätzlichen neuen Felddaten sollen räumliche und zeitliche Modelle entwickelt werden, die das Auftreten von Puumala-Hantaviren bzw. von pathogenen Leptospirenspezies unter besonderer Berücksichtigung von L. kirschneri in Nagetierreservoiren und beim Menschen erklären sollen. Mögliche Rückschlüsse für andere Nagetier-übertragene Krankheiten sollen im Rahmen eines abschließenden Workshops mit Forschungseinrichtungen, Nationalen Referenz- und Konsiliarlaboratorien, Gesundheitsbehörden, Interessengruppen und Entscheidungsträgern diskutiert werden. Für den ÖGD sollen Strategien für die Kommunikation von Gesundheitsempfehlungen an die Öffentlichkeit entwickelt werden und für relevante Interessengruppen wie Ärztekammern auf Bundes-, Länder- und lokaler Ebene sollen Empfehlungen für die Fortbildung niedergelassener Ärzte erstellt werden.
Das Projekt "Regionalspezifisches Vorhersagesystem für das Vorkommen gesundheitsgefährdender Nagetiere als Anpassung an den Klimawandel" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut (JKI), Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen durchgeführt. Nagetiere können eine Vielzahl von Krankheiten auf den Menschen übertragen. Von besonderer Bedeutung sind Hantaviren, die schwere Nierenerkrankungen hervorrufen können. In dem Projekt 'Klimawandel und die Verbreitung Hantaviren - übertragender Nagetiere' (FKZ 3709 41 401; bis Ende 2012) konnte ein Zusammenhang zwischen dem Auftreten von Klimaereignissen und der Populationsentwicklung von Rötelmäusen nachgewiesen werden. Mit zunehmender Populationsgröße und -dichte steigt die Durchseuchung der Nagetiere mit Hantaviren überproportional an, so dass auch das Risiko der Übertragung von Hanta-Viren auf den Menschen deutlich zunimmt. Aus den gewonnenen Daten lässt sich ableiten, dass der Klimawandel zu einer Änderung und möglicherweise Steigerung des Infektionsrisikos führen wird. Als Konsequenz der Ergebnisse des Vorgängerprojektes für die Anpassungsstrategie an den Klimawandel soll in dem Nachfolgeprojekt auf der Basis der bereits gewonnenen Daten ein regionalspezifisches Vorhersagesystem für das Hanta-Infektionsrisiko entwickelt werden. Die Prognose des Infektionsrisikos auf regionaler Ebene ermöglicht eine wichtige Anpassung an die sich ändernden Klimabedingungen. Eine Prognose des Infektionsrisikos ist auch deshalb von Bedeutung, da die Zahl der Hanta-Erkrankungen zeitlich und regional erheblich schwanken kann. Hanta-Jahre waren z.B. 2007 mit 1688 gemeldeten Infektionen und 2010 mit 2017 Infektionen, während die Zahl der Infektionen in den Zwischenjahren vergleichsweise geringer war (Quelle RKI). Diese Schwankungen sind nach Auswertung der Daten aus dem Vorgängerprojekt auf Populationsschwankungen der Mäuse zurückzuführen, die wiederum ihre Ursache eindeutig in Wetterereignissen haben. Dem Projekt kommt eine besondere Bedeutung zu, da Hanta-übertragende Nagetiere neben den Zecken (FSME, Borreliose) die bedeutsamste Quelle umweltassoziierter Infektionskrankheiten darstellen.
Das Projekt "Mögliche Auswirkungen des Klimawandels auf die Verbreitung Hantaviren - übertragender Nagetiere" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut (JKI), Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen durchgeführt. Ausgangslage / Zielstellung / Methodik des Vorhabens: Nagetiere können eine Vielzahl von Krankheiten auf den Menschen übertragen. Von besonderer Bedeutung sind Hantaviren, die schwere Nierenerkrankungen hervorrufen können. Ein direkter Kontakt zum infizierten Nagetier ist dabei für eine Infektion nicht erforderlich, da die mit Kot und Urin der wildlebenden Nagetiere ausgeschiedenen Viren hauptsächlich durch kontaminierten Staub übertragen werden. Die Zahl der gemeldeten Hantavirus-Erkrankungen steigt seit einigen Jahren in Deutschland und den Nachbarländern (Frankreich, Belgien) deutlich an, und es gibt immer wieder kleinere Epidemien. Die Häufigkeit und Verbreitung wildlebender Nagetiere ist oft starken Schwankungen ausgesetzt, deren Ursache vermutlich in einer Kombination verschiedener Klimafaktoren begründet ist, die zu einem überdurchschnittlichen Nahrungsangebot für die Nager führen (sogenannte Mastjahre). Das Vorhaben soll den Einfluss von Klimafaktoren auf die Häufigkeit und Verbreitung von Hanta-übertragenden Nagetieren (Rötelmäuse, Gelbhalsmäuse, Brandmäuse) und deren Durchseuchung mit Hantaviren untersuchen, ausschlaggebende Faktoren analysieren und Prognosen für die zukünftige Situation der Hantaproblematik erstellen. Dem Projekt kommt eine besondere Bedeutung zu, da Hanta-übertragende Nagetiere neben den Zecken (FSME, Borreliose) die bedeutsamste Quelle umweltassoziierter Infektionskrankheiten darstellen (1720 gemeldete Infektionen im Jahr 2007, Quelle RKI).
Das Projekt "Determinanten räumlich-zeitlicher Schwankungen in der Pathogenprävalenz bei Nagetierwirten und Menschen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Julius Kühn-Institut Bundesforschungsinstitut für Kulturpflanzen (JKI) - Institut für Pflanzenschutz in Gartenbau und Forst - Wirbeltierforschung durchgeführt. In diesem Vorhaben werden räumliche und zeitliche Modelle entwickelt, um das Auftreten von Puumalaviren (PUUV) und Leptospiren bei Nagetierwirten und Menschen zu erklären. Die Modelle basieren auf langfristig replizierten Zeitreihen zum Rötelmaus- und Feldmausvorkommen. Daneben wird die Epidemiologie von PUUV nach dem Zusammenbruch einer Massenvermehrung von Rötelmäusen empirisch in einer stark fragmentierten Agrarlandschaft untersucht. Dieses Vorhaben wird relevante Informationen in Kombination mit den Arbeitsschwerpunkten 1-3 generieren, um Frühwarninstrumente zusammen mit Arbeitsschwerpunkt 6 zu entwickeln, die das humane Infektionsrisiko mit PUUV, Leptospiren und möglicherweise ähnlichen viralen und bakterielle Erreger verringern könnten.