Übersicht geförderter Vernetzungsprojekte

Thermotolerante Campylobacter spp. sind die weltweit häufigsten bakteriellen Erreger von Lebensmittelinfektionen und werden als prioritäre Antibiotika-resistente Bakterien eingestuft. Fokus des Verbundprojektes NICE ist die sektorübergreifende Neubewertung des Habitats Wasser in der Umwelt als Überlebens- und Übertragungsort für thermotolerante Campylobacter spp..

Campylobacter spp. vermehren sich nicht außerhalb des Wirtes und sind im Labor schwer kultivierbar, was eine derzeitige Unterschätzung von Umweltgewässern für die Persistenz und Verbreitung thermotoleranter Campylobacter spp. nahelegt. Die Hauptursache der sporadisch wasserübertragenen Campylobacteriose-Ausbrüche in Europa sind Grund- und Trinkwasserkontaminationen mit Abwasser aus Kläranlagen und der Landwirtschaft, besonders nach Starkregen oder Überflutungsereignissen. Darüber hinaus ist es unklar, wie und wo Campylobacter in der Umwelt überleben kann und ob das Habitat Wasser den stark säsonal geprägten Eintrag ab Frühjahr in die Nutztierbestände fördert. Dies ist insbesondere von Bedeutung, da Geflügelfleisch eine wichtige Infektionsquelle für humane Campylobacteriose darstellt. 

Der Schwerpunkt des Projektes liegt daher auf urbanen Gewässern (Abwässer, Seen, Kanäle, Teiche) und Gewässer landwirtschaftlich genutzter Gebiete mit Mastgeflügelhaltung speziell bei Starkregen und Überflutung. Dabei kommt eine „duale Diagnostik“ mit mikrobiellen und kultur-unabhängigen Methoden und Ganzgenomsequenzanalysen der Wasserisolate zum Einsatz. Insbesondere werden Ergebnisse zur Phylogenie, dem Ein- und Austrag von Campylobacter spp. Linien in lokal begrenzten Gebieten, zu Virulenzeigenschaften und zum Antibiotikaresistenztransfer sowie zum Überleben als „viable but non-culturable“ (VBNC) Formen im Kontext anderer Bakterien erzielt. Es soll die Bedeutung von Campylobacter spp. in Wasser für eine (Re-)Kolonisierung von Nutzgeflügel und zur Infektion des Menschen neu bewertet werden. Die Ergebnisse können auf klimabedingte vermehrte Starkregenereignisse vorbereiten, um eine Verbreitung an Campylobacter spp. einschließlich multi-resistenter Varianten zu vermeiden.

Waldökosysteme sind Lebensraum zahlreicher Wildtierreservoire für humanpathogene Infektionserreger und unterliegen derzeit einem tiefgreifenden Wandel. Einerseits ist zu erwarten, dass sich infolge des Klimawandels die Umweltbedingungen für die Populationsentwicklung zahlreicher Schaderreger weiter verbessern und dann großflächige Kalamitäten entstehen können. Andererseits führen Maßnahmen zur Anpassung der Wälder an den fortschreitenden Klimawandel zu zusätzlichen Veränderungen, die das Zusammenspiel von Umweltbedingungen, Wildtierreservoiren, Vektoren und Zoonoseerregern in bislang unbekanntem Ausmaß beeinflussen dürften.

Das Verbundprojekt ANTIZOONS untersucht die Auswirkungen klimabedingter Waldveränderungen auf Wildtierreservoire und zoonotische Krankheitserreger. Ziel des Verbundes ist es, eine belastbare und repräsentative Datengrundlage für die Prognose des durch den großflächigen Waldumbau veränderten Infektionsrisikos für den Menschen zu schaffen.

In einem interdisziplinären Ansatz sollen Habitatveränderungen durch klimawandelbedingten Waldumbau und deren Auswirkungen auf die Diversität und Zusammensetzung der Säugetiergemeinschaft und ihrer zoonotischen Krankheitserreger erfasst werden. Dabei werden Veränderungen der Nahrungszusammensetzung und des Darmmikrobioms als mögliche vermittelnde Mechanismen zwischen Waldumbau, Infektionsstatus von Wildtieren und Infektionsrisiko der Bevölkerung einbezogen.

Einige der wichtigsten Reservoire von Zoonoseerregern sind zugleich bedeutende Forstschädlinge. Die Ergebnisse des Projekts sollen daher auch dazu dienen, das Management von Forstschädlingen weiterzuentwickeln und ggf. die Pflanzenschutzmaßnahmen im Rahmen des geplanten großflächigen Waldumbaus zu optimieren.

Abbildung 1: ANTIZOONS untersucht die Auswirkungen der Wiederaufforstung mit klimaresistenten Baumartenmischungen auf das Infektionsrisiko für den Menschen entlang der Kausalkette „Waldumbau - Wildtiergemeinschaft - Nahrungswahl - Darmmikrobiom – Zoonoseerreger“.

Die Umsetzung von ANTIZOONS erfolgt durch die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (Versuchsflächenauswahl, Vegetationsaufnahmen und Erfassung der Kleinsäugerfauna), das Julius Kühn-Institut (Säugetierzönose und -ökologie), die Universität Münster (Nahrung und Mikrobiom) und das Friedrich-Loeffler-Institut in Kooperation mit der Universität Leipzig (nagetierübertragene Zoonose-Erreger).

ANTIZOONS fördert eine One Health-Perspektive auf die Gesundheit von Waldökosystemen, Wildtieren und Menschen. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem Wissenstransfer in die Praxis für verschiedene Zielgruppen wie Gesundheitswesen, Forstwirtschaft und Pflanzenschutz.