Klimawandel und Infektionskrankheiten:Relevanz für Deutschland

Klaus Stark

Abt. für Infektionsepidemiologie

Robert Koch-Institut, Berlin

ÖGD FortbildungsveranstaltungBerlin, 25.-27.3.2009

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Globale mittlere Temperatur,1850-2005

IPCC, 2007

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Trend mittlere Tagestemperatur, Deutschland, 1901-2007

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Klimawandel ist Realität

Szenarien: Temperaturentwicklung bis 2100(z. B. International Panel on Climate Change, IPCC, 2007)

Globale Durchschnittstemperatur: 1,8 – 4 °C

Deutschland: 2,5 – 3,5 °C(Roeckner / Jacob, 2008)

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Klimawandel und Gesundheit

Klima-Wandel

Regionale

Wetteränderung

- Hitzewellen

- Extremes Wetter

- Temperatur

- Niederschlag

Forschungs-bedarf

Modifiziert WHO//www.who.int/globalchange/climate/en/

Gesundheits-Effekte durch...

... Temperatur

... extremes Wetter

... Luftverschmutzung

... wasser- und lebensmittel-übertragene Krankheiten

… vektor- und nagetier-übertragene Krankheiten

... andere Faktoren (z.B. psychische, Ernährung,

Infektionen)

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Effekte durchextreme Wetterereignisse?

Elbe-Hochwasser,

Dresden, 2002

Hitzewelle Europa, 2003 Hurrikan Katrina,

New Orleans, 2005

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Durchfallerkrankungen in Folge von Überschwemmungen – Elbeflut 2002

� Keine größeren Ausbrüche

� Aber: Direkter Kontakt zu Flusswasser starker Risikofaktor für Durchfall-erkrankungen (OR 17,8, 95% KI: 2,4-130)(Schnitzler et al., 2007)

Vorher-Nachher: Elbe bei Torgau am 14. und 20.8.2002Quelle: http://visibleearth.nasa.gov/view_detail.php?id=3584

2002 - Elbeschleife nördlich von Dessau/Sachsen-AnhaltQuelle: André Künzelmann, http://www.ufz.de/data/5535

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Klimawandel und Infektionskrankheiten in Deutschland

– Vektor- und Nagetier-übertrageneheimische Erreger

– Vektor-übertragene importierte Erreger

– Lebensmittel- und Wasser-bedingte Infektionen

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Hantavirus-Infektionen

� Familie Bunyaviridae, Genus Hantavirus– Serotypen Puumala, Dobrava, Seoul,

Hantaan, Sin Nombre, Andes

– Reservoir: asymptomatisch infizierteNagetiere

– Übertragung über Nagetier-Exkrete(Inhalation virus-haltiger Partikel)

� Vorkommen: weltweit

– Europa und AsienHämorrhagisches Fieber mit renalem Syndrom (Nephropathia epidemica)

– Nord- und Süd-Amerika Hantavirus-bedingtes kardiopulmonales Syndrom

Reservoir PuumalavirusRötelmaus(Myodes glareolus)

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Hantavirus-InfektionenDeutschland 2001-2008

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500

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2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Monate

Anzahl

Deutschland

Baden-Württemberg

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0-1

>1-10

>10 - 50

>50-100

>100

Hantavirus-Inzidenz 2007Stadt-/ Landkreise Deutschland

Hantavirus-InfektionenDeutschland 2007

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Hantavirus-Epidemie 2007

� Milde Wintersaison 2006/2007

– Gutes Futterangebot für Nager

– Hohe Überlebensraten der Nager und früher Beginn der Fortpflanzungsperiode

� Hohe und konstante Hantavirus-Prävalenz in Reservoirwirten

• Freizeitverhalten, berufliche Exposition als Risikofaktoren (Abu Sin et al., 2007; Winter et al., 2009)

� Ausblick: bei zunehmend milden Wintern Hanta-Inzidenz potentiell steigend

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Leptospirose

� Reservoir bei Nagern, Übertragen durch Kontakt mit Nager-Urin (kontaminiertes Wasser, Pfützen)

� 2007: Verdreifachung der Erkrankungszahlen (165 Fälle, 2 Todesfälle)

� Ausbruch bei Erdbeerpflückern („Feldfieber“), Juli 2007- 24 Erkrankte

- Zunahme der Vektoren (Feldmäuse)

- günstige klimatische Bedingungen (warmer Winter u. Frühsommer, Starkregen) Desai et al., Clin Infect Dis 2009

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Frühsommer-Meningoenzephalitis(FSME)

� FSME-Virus

� Übertragung– Zecken: Ixodes ricinus

– Selten durch unpasteurisierte Milch (Ziegen, Schafe)

� Reservoir: Zecken, Nagetiere u.a.

� ~30% der Infektionen beim Menschen mit Krankheitssymptomen

10% ZNS Symptome

� Wirksamer Impfstoff

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FSME – Zeittrend 2003–2008

� FSME-Risiko nach Zeckenbiss in Endemiegebietenin Deutschland1 : 600 to 1 : 10.000

Anzahl gemeldeter FSME-Fälle je Quartal, 2003–2008

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2003-I 2003-II 2003-III

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2004-I 2004-II 2004-III

2004-IV

2005-I 2005-II 2005-III

2005-IV

2006-I 2006-II 2006-III

2006-IV

2007-I 2007-II 2007-III

2007-IV

2008-I 2008-II 2008-III

2008-IV

Meldequartal

An

zah

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Erk

ran

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gen

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FSME und Klimawandel?

• Klimafaktoren beeinflussen

• Vorkommen von Zecken und Reservoirtieren

• Verhalten der Menschen

• In den letzten Jahren gewisse Ausbreitung der Risikogebiete nach Norden

• Aber: bisher keine signifikante Zunahme und stärkere geograph. Ausbreitung der FSME

• FSME-Inzidenz multifaktoriellbedingt

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Lebensmittel- und Wasser-bedingte Infektionen

Beispiele

– Campylobacter– Salmonellen

– Kryptosporidien– Giardia lamblia

– Nicht-Cholera Vibrionen(V. vulnificus)

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Durchfallerkrankungen in warmen Sommern

� Risikofaktor:unzureichende Kühlung von Speisen, „improvisiertes“ Essen (z. B. Grillen)

� Höhere Keimbelastung tierischer Lebensmittel

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Campylobacter-Meldefälle:Trend 2001 bis 2007

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200

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1400

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Jahr (x)

Mel

defä

lle

Campylobacter jejuni

Campylobacter coli

� Typische Saisonalität mit Erkrankungsgipfel im Sommer

� Deutlich bei C. jejuni, weniger ausgeprägt bei C. coli

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Campylobacter: 2007

0

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1

1,5

2

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3

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52

Meldewoche

Inzi

den

z

20072001-20062006

� 2007: 66.107 übermittelte Fälle (+ 27% im Vergleich 2006)

� Zunahme hauptsächlich durch C. jejuni bedingt

� Importierte Infektionen 2007: 7%; 2001-2006: 9%

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Campylobacter, Deutschland 2007

Hohe Campylobacter-Zahlen, mitbedingt durch hohe Temperaturen?

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Campylobacter und Temperatur

23

Campylobacter und Temperatur

� Modellierung: Poisson Regression, 68% Erklärungskraft

� max. Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit als Prädiktoren

� Temperaturanstieg um 1°C 3,5 % mehr Erkrankungen

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1

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an 0

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Anzahl Campylobacter Poisson Model

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Infektionen durch Vektor-übertragene importierte Erreger

� Dengue-Virus

� Chikungunya-Virus

� West-Nil-Virus

� Krim-Kongo-Virus

� Leishmanien

� Malaria-Erreger

Potential für autochthone Übertragung??

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Chikungunya-Virus

� Vektor: Aedes spp.

� Verbreitung: Afrika, Indischer Subkontinent,Südostasien

� 2005 / 2006 große Ausbrüche:La Réunion, Mauritius, Indien, Sri Lanka

� Importierte Fälle in Frankreich, Italien, Deutschland

� Sommer 2007: erstmals Ausbruch in Europa(Italien, Provinz Ravenna)

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Chikungunya-AusbruchItalien, 2007

Gemeldete Chikungunya-Fälle, Region Emilia-Romagna, Italien, 4.7.-27.9.(n = 205).

Rezza et al., Lancet 2007

27

Chikungunya-AusbruchItalien, 2007

� 4.7. bis 27.9. Provinz Ravenna

– 205 Fälle nach Falldefinition (

– Laborbestätigt in 205 Fällen (1 Todesfall, 83 J)

� Juli und August gehäuft Patienten mit Fieber in 2 Dörfern

� Aktive Surveillance in gesamter Region seit August

� Index-Fall: Reisender aus Indien

� Lokale Transmission vor allem in den 2 Nachbardörfern, aber auch an anderen Orten

� Nachweis von CHIKV in Aedes albopictus

� Intensive Moskitobekämpfung (Insektizide) ab Mitte August, danach deutlicher Rückgang der Neuerkrankungen

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Chikungunya-Ausbruch, ItalienBegünstigende Faktoren

� CHIKV-Stamm gut an A. albopictus adaptiert

� Gute „Virus-Vektor-Fitness“

� Hohe Vektordichte in den betroffenen Gebieten

� Temperaturen ausreichend hoch

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Importiertes Denguefieber,Deutschland, 2003-2008

� Jährlich 120 – 270 übermittelte Fälle, Tendenz steigend

� Vektor (Aedes spp.) allenfalls punktuell vorhanden?

zur Zeit kein Übertragungsrisiko in Deutschland, aber ….

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2003-I 2003-II 2003-III

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2004-I 2004-II 2004-III

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2005-I 2005-II 2005-III

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2006-I 2006-II 2006-III

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2007-I 2007-II 2007-III

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2008-I 2008-II 2008-III

2008-IV

Meldequartal

An

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Erk

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kun

gen

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Szenario: Dengue am Oberrhein?

Dengue-Fälle 2002-2007

Deutschl. 1.048

Oberrhein 123

52 (Mai – August)

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Szenario: Dengue am Oberrhein?

Potential zur Dengue-Übertragung am Oberrhein bei Anwesenheit und Überträgerkompetenz von Ae. albopictus: Anzahl virämischer Personentage

je nach Anzahl importierter Infektionen und Dauer der Mücken-Übertragungsperiode

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0 250 500 750 1000 1250

Anzahl der im Jahr importierten Infektionen (Meldefälle plus Dunkelziffer)

Vir

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n

Übertragung April-September

Übertragung Mai-August

Übertragung Juni-Juli

Anzahl gemeldeter Infektionen in den Jahren 2002-7

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Aedes albopictus in Europa: aktuelle Situation

Source: ECDC, Technical Report, Development of Aedes albopictus risk maps, Stockholm, March, 2009.

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Szenario (2030): A. albopictus, Europa(basierend auf Klimaprognosen IPCC)

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Schlussfolgerungen

� Surveillance von Infektionskrankheiten effizient:

– Langzeit-Überwachung endemischer Infektionen

– Erfassung importierter Infektionen

� Ergänzende epidemiologische Studiennotwendig:Trends, Risikofaktoren von klimasensitiven Erregern

Nur meldepflichtige Erreger

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Schlussfolgerungen

� Verstärkte Aufmerksamkeit vor allem bei (importierten) vektor-übertragenen Erregern.

Früherkennung autochthoner Infektionen

� Systematische entomologische Studien (Zecken, Mücken) und Überwachung von Tierreservoiren(Nager)

– Populationsdynamik– Geographische Ausbreitungsmuster– Modellierung von Klimaeinfluss

� Internationale Kooperation

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Danksagung

Andreas Jansen, Christina Frank,Judith Koch, Matthias an der Heiden, Wiebke Hellenbrand, Susanne Behnke,u. a.

Mitarbeiter/-innen in Gesundheitsämtern und Landesstellen

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Vielen Dank