Erstmalige Isolierung und Genotypisierung von Leptospira-Bakterien in Österreich

Leptospirose ist eine weltweit verbreitete Infektionskrankheit, die sowohl Tiere als auch Menschen betrifft. Während die Infektion in tropischen Regionen endemisch ist, scheint ihre Häufigkeit in gemäßigten Regionen zuzunehmen. Der serologische Diagnosetest, der routinemäßig zum Nachweis von Antikörpern gegen die für die Krankheit verantwortlichen Bakterien eingesetzt wird, schneidet besser ab, wenn lokale Varianten verwendet werden. In Österreich ist jedoch bisher kein lokal zirkulierender Stamm verfügbar.

A neue Studie veröffentlicht in der neuesten Ausgabe von Wissenschaftliche Berichtekonnte diese Forschungslücke nun schließen.

„In unserer Studie zeigen wir, dass Rinder auf österreichischen Bauernhöfen Träger des Bakteriums Leptospira sein können und eine Infektionsquelle für andere Tiere, aber auch für Menschen oder die Umwelt sein können“, sagt Epidemiologin und CSH-Forscherin Amélie Desvars-Larrive.

Die genetische Analyse ergab, dass die in Österreich vorkommende Variante namens Leptospira borgpetersenii Serogruppe Sejroe Serovar Hardjobovis äußerst anpassungsfähig ist, da sie vielerorts bei Haus- und Wildwiekäuern sowie beim Menschen vorkommt. Dies unterstreicht laut Desvars-Larrive das potenzielle Zoonoserisiko, insbesondere in Umgebungen, in denen eine enge Interaktion zwischen Mensch und Tier besteht.

„Der identifizierte Stamm ist in Teilen Europas und Nordamerikas weit verbreitet und wurde bereits bei verschiedenen Wild- und Nutztieren sowie beim Menschen nachgewiesen“, erklärt Desvars-Larrive, Hauptautorin der Studie, die auch an der Veterinärmedizinischen Universität arbeitet , Wien (Vetmeduni).

„Österreich nutzt derzeit Stämme aus dem Ausland zur Diagnose der Krankheit bei Mensch und Tier. Nun wird es dem nationalen Labor möglich sein, diesen neuen Stamm zu verwenden“, betont der Epidemiologe. „Mit anderen Worten: Die Testleistung wird bei Verwendung der lokalen Belastung verbessert.“

Feldarbeit

Die Suche nach dem Erreger in Österreich sei alles andere als einfach gewesen, sagt Desvars-Larrive. Für die Jahre 2021 und 2022 führten die Epidemiologin und ihre Kollegen vom CSH, der Vetmeduni und der Österreichischen Agentur für Gesundheit und Ernährungssicherheit (AGES) gezielte Probenahmen durch, um die Chance zu maximieren, die Bakterien in einem nicht-endemischen Land zu isolieren. Sie nutzten statistische Methoden, eine Literaturrecherche und ein landwirtschaftliches Netzwerk, um nach infizierten Tieren zu suchen.

„Von 410 Rindern wurden Proben genommen“, sagt der Epidemiologe. „Fünf von ihnen wurden positiv auf Leptospirose getestet. Die Bakterien wurden dreimal erfolgreich isoliert, kultiviert und genau identifiziert.“

Und Laborarbeit

Während des Charakterisierungsprozesses stand das Team auch vor einer Reihe von Herausforderungen. „Die Kultivierung von Leptospira ist sehr anspruchsvoll und zeitaufwändig. Die Proben mussten innerhalb von zwei bis sechs Stunden im Labor (AGES Mödling) sein. Die Bakterien benötigten ein komplexes Medium, in dem Antibiotika sie gezielt vor einer Kontamination durch andere Bakterienstämme schützten“, betont Cynthia Sohm von Vetmeduni, die Erstautorin der Studie.

„Proben mussten zwischen sieben und 23 Wochen kultiviert werden, bevor die Bakterien beobachtet werden konnten.“ Zusätzlich wurde das Vorhandensein der Bakterien in Proben mithilfe eines PCR-Tests überprüft, fügt Sohm hinzu.

Abschließend wurde der Erreger aus erfolgreichen Kulturen isoliert und am Institut Pasteur in Paris genotypisiert. „Bestimmte Teile des genetischen Materials wurden sequenziert, um den Bakterienstamm genau charakterisieren zu können“, erklärt Desvars-Larrive.

Österreich und Europa

Ihrer Meinung nach schärft die Studie das Bewusstsein für die Gefahren der Leptospirose. Im Vergleich zu tropischen Gebieten, in denen Infektionshäufigkeit und -schwere deutlich höher sind, gilt die Krankheit in Österreich bisher als relativ harmlos. „Aber mit der globalen Erwärmung und den damit verbundenen Überschwemmungen kommt es in Ländern mit gemäßigtem Klima immer häufiger vor, auch in städtischen Gebieten“, warnt der Epidemiologe. „Das bedeutet, dass das Infektionsrisiko künftig auch in Europa steigen könnte.“

Wie Desvars-Larrive betont, stellt Leptospirose ein öffentliches Gesundheitsproblem für Mensch und Tier dar. Bei Rindern kann Leptospirose zu Fruchtbarkeitsproblemen und einer verminderten Milchproduktion führen, was die Krankheit auch wirtschaftlich relevant mache, ergänzt der Epidemiologe.

Die Verwendung eines integrierten Ansatzes sei eine wirksame Möglichkeit, Infektionen in landwirtschaftlichen Betrieben zu verhindern, sagt Desvars-Larrive. „Insbesondere durch verbesserte Biosicherheitsmaßnahmen und das Management von Umweltreservoirs. Ratten und andere Nagetierpopulationen, die als Erhaltungswirte für die Bakterien gelten, müssen so weit wie möglich reduziert werden. Wenn die Infektion im Nutztierbestand diagnostiziert wird, können auch Antibiotika eingesetzt werden.“ zur Behandlung eingesetzt.“

Eine verheerende Krankheit

Nach Angaben der US-amerikanischen Zentren für die Kontrolle und Prävention von Krankheiten sterben weltweit jedes Jahr über 50.000 Menschen an Leptospirose und über 1 Million infiziert sich. Es handelt sich um die häufigste zoonotische Infektion – eine Krankheit, die auf natürliche Weise zwischen Mensch und Tier übertragen werden kann – weltweit.

Die Krankheit wird normalerweise durch direkten Kontakt mit dem Urin infizierter Tiere oder durch Kontakt mit kontaminiertem Boden oder Wasser übertragen. Die meisten Säugetierarten, ob wild oder domestiziert, können mit Leptospira infiziert werden und möglicherweise Leptospirose übertragen, darunter Nagetiere, Rinder, Schweine und Hunde.

Beim Menschen kann es eine Vielzahl von Symptomen hervorrufen, von einem milden, grippeähnlichen Syndrom, das andere Krankheiten nachahmt, bis hin zu einer schweren Form, die als Morbus Weil bezeichnet wird. Leptospirose kann ohne Behandlung zu Nierenschäden, Meningitis, Leberversagen, Atemnot und sogar zum Tod führen.