Studie enthüllt Komplexität zoonotischer Übertragungsketten

Forscher des Complexity Science Hub und der Veterinärmedizinischen Universität Wien haben die komplexen Interaktionen bei Zoonosen analysiert, von denen jährlich über zwei Milliarden Menschen weltweit betroffen sind. Sie führen das Konzept eines „zoonotischen Netzes“ ein, eine detaillierte Netzwerkdarstellung der Beziehungen zwischen Zoonoseerregern, ihren Wirten, Vektoren, Nahrungsquellen und der Umwelt.

Die Studie „A One Health framework for exploring zoonotic interactions: a case study“ wurde veröffentlicht in Naturkommunikation.

„Zoonosen, die zwischen Tieren und Menschen übertragen werden können, stellen ein erhebliches Problem für die öffentliche Gesundheit dar und unsere Studie unterstreicht die Bedeutung eines ganzheitlichen Ansatzes zum Verständnis und Umgang mit diesen Risiken“, sagt die Epidemiologin und CSH-Forscherin Amélie Desvars-Larrive.

Übertragungskontext

Die Übertragung von Zoonosen auf den Menschen kann durch direkten Kontakt mit Speichel, Blut, Urin oder auch Kot infizierter Tiere erfolgen. Zum Beispiel durch einen Biss (bei Tollwut), einen Kratzer (bei Katzenkratzkrankheit) oder Hautkontakt (bei Hautpilz).

Eine indirekte Übertragung kann auch durch Bisse von Arthropoden (Vektorvektoren) erfolgen – wie beim West-Nil-Virus und der durch Zecken übertragenen Enzephalitis – oder durch Kontakt mit kontaminierten Gegenständen, Umgebungen oder Oberflächen.

„Beispielsweise können die von uns konsumierten Lebensmittel und das Wasser potenzielle Infektionswege für Zoonosen sein“, ergänzt Desvars-Larrive, ebenfalls außerordentliche Professorin an der Veterinärmedizinischen Universität Wien (Vetmeduni).

Mehr als Wirt-Pathogen-Interaktion

„Zoonosen werden oft im Kontext von Wirt-Erreger-Interaktionen diskutiert. Das Verständnis der komplexen Schnittstelle zwischen Tier, Mensch und Umwelt bleibt eine große Herausforderung“, erklärt der Epidemiologe.

„Wie Co-Autorin Anja Joachim betonte, erzählt die bloße Untersuchung des Vorhandenseins eines Parasiten wie Toxoplasma im Katzenkot nicht die ganze Geschichte. Betrachten wir die Schnittstelle zwischen Katze und Umwelt, zwischen Umwelt und Mensch oder zwischen Katze und Mensch? Das Konzept der „Schnittstelle“ blieb unklar. Dies motivierte uns, einen neuartigen Ansatz für Zoonosen zu entwickeln und ihn anhand einer Fallstudie zu demonstrieren“, fügt Desvars-Larrive hinzu.

„Wir wollten eine Methode entwickeln, die die Schnittstellen untersucht, an denen der Austausch zirkulierender Zoonoseerreger stattfindet. Dabei geht es nicht nur um Wirt-Erreger-Interaktionen, sondern auch um andere Infektionsquellen, wie eine kontaminierte Umgebung, zum Beispiel ein Sandkasten, oder kontaminierte Lebensmittel, die bei der Modellierung der Dynamik zoonotischer Erkrankungen oft vernachlässigt werden.“

Österreichische Daten aus fast 50 Jahren

Die Forscher führten zunächst eine systematische Literaturrecherche zu allen dokumentierten Interaktionen zwischen Zoonosequellen und Erregern in Österreich zwischen 1975 und 2022 durch. Daraus erstellten sie das „Zoonosenetz“. Die Ergebnisse der Analyse wurden schließlich in ein Dashboard vom CSH-Datenvisualisierungsexperten Liuhuaying Yang.

Das Team identifizierte sechs verschiedene Gemeinschaften mit gemeinsamen Zoonoseerregern in Österreich, die von eng miteinander verbundenen Infektionserregern, der Nähe zu Menschen und menschlichen Aktivitäten beeinflusst werden. Die Gemeinschaft, zu der Menschen, die ältesten domestizierten Arten – darunter Hunde, Katzen, Schafe, Rinder und Schweine – und Arten, die sich an das Zusammenleben mit Menschen angepasst haben – wie zum Beispiel die Hausmaus – gehören, teilt laut der Studie die meisten Zoonoseerreger.

Die Erkenntnisse unterstreichen auch die wichtige Rolle, die einige Tiere wie Wildschweine, Hunde, Hauskatzen, Gelbhalsfeldmäusen oder Marderhunde sowie Arthropoden, insbesondere Zecken, bei der „Überbrückung“ von Wirtsgemeinschaften spielen.

„Zu wissen, welche Akteure im Netzwerk einflussreicher sind als andere, kann zum Beispiel bei Überwachungsprogrammen für Zoonosen sehr hilfreich sein, da sie als Wächter für die Überwachung der Zirkulation zoonotischer Erreger dienen könnten“, sagt Desvars-Larrive.

Ein quantitativer Ansatz für One Health

Eine große Herausforderung für die One Health-Gemeinschaft besteht darin, die Wechselwirkungen und Risiken an der Schnittstelle zwischen Mensch, Tier und Umwelt zu quantifizieren. Der One Health-Ansatz erkennt an, dass die Gesundheit von Menschen, Haus- und Wildtieren, Pflanzen und der weiteren Umwelt eng miteinander verbunden und voneinander abhängig ist.

Mithilfe eines quantitativen Ansatzes, der auf dem One Health-Konzept und spezifischen Strukturen im Netzwerk basiert, bestätigt die Studie, dass in Österreich Zoonosen am wahrscheinlichsten an den Schnittstellen Mensch-Vieh und Mensch-Nahrungsmittel auftreten. „Der Verzehr kontaminierter Lebensmittel birgt ein großes Risiko für eine zoonotische Infektion des Menschen, wobei Listerien, Salmonellen und Escherichien die am häufigsten gemeldeten Erreger in unserer Studie waren“, sagt Desvars-Larrive.

Öffentliches Bewusstsein

„Mit unserer interaktiven Karte wollen wir auch Neugier wecken und aufklären“, ergänzt die Epidemiologin. „Wir alle kommen mit Krankheitserregern in Kontakt, aber nur wenige verursachen Krankheiten, deshalb sollten wir uns nicht zu viele Sorgen machen. Dennoch ist es wichtig, ein gewisses Bewusstsein zu entwickeln – zum Beispiel, wie man Kreuzkontaminationen vorbeugen kann, indem man sein Messer zwischen den Mahlzeiten reinigt.“

„Oder wer von einer Zecke gebissen wurde, sollte in den nächsten Tagen oder auch Wochen wachsam sein, denn Zecken übertragen eine ganze Reihe von Krankheiten auf Mensch und Tier, die oft schwer zu diagnostizieren sind, da die Symptome erst Wochen später auftreten können“, sagt Desvars-Larrive.