Die Untersuchungen im Teilvorhaben sollen zu einem besseren Verständnis der gegenwärtigen geografischen Verbreitung des Puumala-Orthohantavirus (PUUV) in Deutschland und den zugrundeliegenden Mechanismen beitragen. Darauf basierend kann eine Information der Bevölkerung, von Risikogruppen und niedergelassenen Ärzten erfolgen. Ziele sind 1) Räumliche Verteilung und zeitliche Schwankungen der PUUV-Infektion im Wirt; 2) PUUV-Sequenztypen in Rötelmäusen; 3) PUUV-Gewebeverteilung in unterschiedlichen Rötelmauslinien und 4) Übertragung der gewonnenen Erkenntnisse in Maßnahmen des ÖGD.

Ziel des Projekts sind Untersuchungen zum besseren Verständnis von Leptospireninfektionen bezüglich der Interaktion von Erreger-, Nagetier-, Umwelt- und Diagnostik-bezogener Aspekte durchzuführen und die Ergebnisse in Maßnahmen des öffentlichen Gesundheitsdienstes (ÖGD) umzusetzen. Daher wurden Arbeitsschwerpunkte gebildet, welche sich in Untersuchungen zur 1) Prävalenz und räumlichen Verteilung von Leptospira kirschneri in Nagetierpopulationen, 2) Studien zur Identifikation genetischer Virulenz-assoziierter Faktoren sowie 3) Seroprävalenzstudien in unterschiedlichen Risikogruppen gliedern. In der ersten Förderphase wurden neue Methoden zur quantitativen Detektion der Leptospiren aus Umwelt- und Primärmaterial entwickelt, serologische Methoden zwischen verschiedenen Partnern verglichen und NGS-Daten aus verfügbaren Isolaten generiert. In der zweiten Projektphase sollen aufbauend auf diesen Erkenntnissen, weitere serologische Untersuchungen zur Seroprävalenz in der Risikogruppe Erdbeerpflücker erfolgen. Auf Grund der geringen Fangzahlen von Nagetieren zur Gewinnung von Feldisolaten, sollen diese Arbeiten fortgesetzt werden und das Netzwerk der Nagetierfänger ausgebaut werden. Auch soll weiterhin versucht werden, Humanisolate zu gewinnen. Mit den Sequenzdaten werden vergleichende Analysen zu Verwandtschaftsverhältnissen und Vorkommen von Virulenzfaktoren durchgeführt werden. Sollten keine Humanisolate erhältlich sein, wird auf Sequenzen klinischer Isolate aus Datenbanken zurückgegriffen. Zusätzlich sollen die Arbeit zur Etablierung einer core genome- multi locus sequence typing (MLST) fortgeführt werden, um die in Deutschland vorkommenden Leptospirenspezies besser differenzieren zu können.

Humanpathogene Hantaviren verursachen meldepflichtige, teilweise lebensbedrohliche Erkrankungen und werden von persistent infizierten Nagetieren übertragen. Die Erkrankung manifestiert sich häufig zunächst mit unspezifischen, grippeähnlichen Symptomen. Das Auftreten von Krankheitsausbrüchen und die Schwere des resultierenden Krankheitsbildes sind komplex und hängen unter anderem von individuellen Erregereigenschaften ab. Ziel dieses Teilvorhabens ist es, durch die Charakterisierung unterschiedlicher Genotypen Faktoren zur Wirtsadaption von Hantaviren zu identifizieren. Weiter soll die im ersten Teilvorhaben etablierte Wissensbasis über die Epidemiologie von Hantaviren erweitert werden. Seren einer Hochrisikogruppe werden mittels eines Multiplex-Systems erstmals nicht nur auf Antikörper gegen Puumala und Dobrava-Belgrad Virus (DOBV), sondern auch auf Antikörper gegen zwei nicht-Nagetierassoziierte Hantaviren untersucht (Seewis Virus, Nova Virus). Über deren Fähigkeit, Menschen zu infizieren, ist bisher noch nichts bekannt. Die gewonnenen Erkenntnisse dienen, gemeinsam mit Ergebnissen aus den anderen Teilvorhaben, als Grundlage für Empfehlungen im Bereich des Öffentlichen Gesundheitsdiensts (ÖGD).

Zur Identifizierung von mit Hantavirus-IgG- und Leptospiren-IgG Seropositivität assoziierten Risikofaktoren bei Erntearbeitern wird eine Seroprävalenzstudie durchgeführt. Nach der statistischen Analyse werden die in dieser Risikogruppe mit Seropositivität assoziierten Riskofaktoren mit denen der Forstarbeiter bzw. der Allgemeinbevölkerung in einem Hantavirus-Hochrisikogebiet verglichen. Aus den Ergebnissen sollen Handlungsempfehlungen zur Infektionsprävention abgeleitet werden. Dafür werden die Erkenntnisse zur Epidemiologie der Erreger in Maßnahmen der primären und sekundären Prävention durch den öffentlichen Gesundheitsdienst übertragen werden. In Zusammenarbeit mit den anderen Verbundpartnern wird die Entwicklung eines Modells zur Prognose des Hantavirus-Risikos fortgesetzt. Bei der Erstellung der Risikokarten sollen Schwellwerte für die Auslösung von Frühwarnungen implementiert werden. Des Weiteren werden die Erkenntnisse zu den Anforderungen an die Modelle, wie sie seitens der Vertreter des ÖGD in gemeinsam durchgeführten Workshops kommuniziert wurden, implementiert. Das in der ersten Förderphase erstellte Konzept des Risikomanagementplans wird mit Vertretern des ÖGD und Mitgliedern des Konsortiums weiter ausgearbeitet. Dabei sollen insbesondere Aspekte der primären und sekundären Prävention sowie der Einsatz diverser Kommunikationswege zur Dissemination der Information berücksichtigt werden. Während der Projektlaufzeit soll der Risikomanagementplan an die Zielgruppen disseminiert werden.

In diesem Vorhaben werden konzeptionelle und/oder räumliche bzw. zeitliche Modelle entwickelt, um das Auftreten von 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 weiteren Arbeitsschwerpunkten generieren, um Frühwarninstrumente zu entwickeln, die das humane Infektionsrisiko mit PUUV, Leptospiren und möglicherweise ähnlichen viralen und bakterielle Erreger verringern könnten.

Ziel des Vorhabens ist die Ermittlung der gegenwärtigen räumlichen Verteilung von Puumalavirus (PUUV) im Reservoir, der Rötelmaus, und dessen mögliche Ausbreitung mit der westlichen evolutionären Linie der Rötelmaus. Die Untersuchungsergebnisse bilden die Grundlage für in vitro-Studien in Rötelmaus-Zelllinien und die Überführung in Risikobewertung und -management sowie für die Entwicklung von Frühwarnmodulen und Empfehlungen im Bereich der öffentlichen Gesundheit.

In dem Teilvorhaben sollen Untersuchungen zum besseren Verständnis von Leptospiren-Infektionen bezüglich der Interaktion von Erreger-, Nagetier-, Umwelt- und Diagnostik- bezogener Aspekte durchgeführt werden und deren Einfluss auf Maßnahmen des öffentlichen Gesundheitsdienstes (ÖGD) untersucht werden. Es sind vier Arbeitsschwerpunkte (AS) geplant, welche sich in Untersuchungen zur Prävalenz und räumlicher Verteilung von Leptospiren in Nagetieren (AS1), Studien zur Tenazität von Leptospiren in Umweltproben und der Identifikation genetischer Virulenz-assoziierter Faktoren (AS2) sowie Seroprävalenzstudien in unterschiedlichen Risikogruppen (AS3) gliedern. Ziel ist es, in einem letzten Schritt die generierten Daten zusammenzuführen um Managementstrategien und Gesundheitsempfehlungen zu entwickeln, die eine Verringerung des Expositionsrisikos für den Menschen und eine daraus resultierende Verbesserung der öffentlichen Gesundheit ermöglichen (AS6).

Hantaviren verursachen lebensbedrohliche und meldepflichtige Humanerkrankungen und werden von persistent infizierten Nagetieren übertragen. Die Erkrankung manifestiert sich häufig mit unspezifischen, grippeähnlichen Symptomen. Das Auftreten einer Häufung von Krankheitsfällen oder von Krankheitsausbrüchen ist komplex und hängt von individuellen Erregereigenschaften wie Virulenz und Tenazität ab, aber auch von Umwelt- und Klimafaktoren sowie der geographischen Verbreitung, dem Nagetierreservoir und der Dynamik der Wirtspopulation. Ziel dieses Teilvorhabens von RoBoPub ist es, die notwendige Wissensbasis über die Epidemiologie von Hantaviren zu schaffen und die gewonnenen Erkenntnisse in Maßnahmen des öffentlichen Gesundheitsdienstes (ÖGD) umzusetzen. Im Rahmen dieser OneHealth Initiative sollen die Erreger-, Nagetier-, und Umwelt-bezogenen Aspekte der Erregerübertragung sowie die Manifestation und Diagnose der humanen Erkrankung, sowie soziale Aspekte der Sensibilisierung und Risikowahrnehmung untersucht werden. Endziel ist die Erarbeitung einer Risikobewertung sowie die Entwicklung von Gefahrenkarten, Frühwarnmodulen, Risikomanagementplänen und Gesundheitsempfehlungen.

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, die Anforderungen des öffentlichen Gesundheitsdienstes (ÖGD) in das statistische Vorhersagemodell des Konsortiums sowie in die daraus generierten Risikokarten und einen Frühwarnmechanismus zu integrieren, und dem ÖGD diese 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.

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 generieren, um Frühwarninstrumente zu entwickeln, die das humane Infektionsrisiko mit PUUV, Leptospiren und möglicherweise ähnlichen viralen und bakterielle Erreger verringern könnten.

Hantaviren und Leptospiren werden von persistent-infizierten Nagetieren mit dem Urin ausgeschieden und der Mensch infiziert sich in kontaminiertem Wasser oder durch Inhalation. Oft sind die Symptome unspezifisch und erlauben ohne weitere Laboruntersuchungen keine ätiologische Diagnose. Das oft gehäufte Auftreten beider Erkrankungen stellt das öffentliche Gesundheitswesen vor Probleme bei der Prävention, weil sich durch das komplexe Zusammenspiel von biotischen (Wirt-Erreger-Mensch) und abiotischen Faktoren (saisonale und klimatische) keine verlässlichen Vorhersagen oder Empfehlungen aussprechen lassen. Neben den Virulenzfaktoren der Erreger ist deren Überlebensfähigkeit, bzw. der Erhalt ihrer Infektiosität maßgeblich für die Infektion des Menschen. Diese, für den Erreger maßgebliche Eigenschaft, ist Gegenstand dieses Teilvorhabens. Dabei soll die Tenazität auf natürlichen festen und flüssigen Matrices untersucht werden. Außerdem sollen geeignete Maßnahmen zur Verringerung der Infektiosität untersucht werden. Diese umfassen Desinfektionsmaßnahmen gleichermaßen wie die Luftfilterung von Aerosolen. Die gewonnenen Daten fließen in die Risikoanalysen und Modellierungen ein, an deren Ende konkrete Handlungsempfehlungen für den ÖGD stehen.

Ziel des Teilvorhabens ist es, anhand sozialwissenschaftlicher Untersuchungen und mithilfe von Methodentriangulation zum einen die Risikowahrnehmung, das Risikowissen, die Praktiken im Umgang mit einem Erreger (KAP-Studie) sowie die Informationserwartungen der Bevölkerung in endemischen Regionen der Hantaviren und Leptospiren zu erforschen. Zudem wird der Grad der Sensibilisierung der Ärzte in den betroffenen Gebieten studiert. Verbesserte Gesundheitskommunikationsstrategien werden für beide Zielgruppen erarbeitet und dem Öffentlichen Gesundheitsdienst (ÖGD) zur Verfügung gestellt. Neue Medien und Kanäle werden dabei mit einbezogen, wie z. B. soziale Medien und telemedizinische Ansätze. Die hierzu eingesetzten Methoden umfassen Literaturrecherche, die Durchführung von Experteninterviews mit Allgemeinmedizinern, öffentlichen Gesundheitsdiensten und Stakeholderverbänden sowie Fokusgruppen mit der Allgemeinbevölkerung.

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.