Alle Jahre wieder kommt die Influenza - und beim Schwein ist immer Saison
Am 19. September 2017 fanden in Berlin über 60 Teilnehmer*innen zum Workshop „Virus vom Vogel“ zusammen. Die Veranstaltung wurde gemeinsam von der Akademie für öffentliches Gesundheitswesen Düsseldorf und der Nationalen Forschungsplattform für Zoonosen ausgerichtet. Die räumlichen Kapazitäten waren mit der Menge der Zuhörenden und der Vortragenden vollends ausgeschöpft. Ziel des Workshops war eine gemeinsame, fach- und anwendungsübergreifende Horizonterweiterung zum Thema Influenza. Vorträge sowohl aus der wissenschaftlichen Perspektive als auch aus der Sicht des Öffentlichen Gesundheitsdienstes sowie des Veterinärdienstes trugen dazu bei, ein möglichst vollständiges Bild der Situation zu erstellen, auf dessen Basis gemeinsam diskutiert und Fragen erörtert werden konnten.
Influenzaviren – von A bis D
In seinem Vortrag zur Systematik der Influenzaviren verschaffte Herr Dr. Dennis Rubbenstroth von der Universität Freiburg dem Auditorium einen umfassenden Überblick über Influenza A-, B-, C- und D-Viren. Der Schwerpunkt des Vortrags war den Besonderheiten der Influenza A-Viren gewidmet. Herr Rubbenstroth erläuterte die taxonomischen Besonderheiten (H1-16 und N1-9) sowie die antigenetischen Drift- und Shift-Möglichkeiten, die genetischen Unterschiede von hoch- und niedrigpathogenen Influenza A-Viren (polybasische Spaltstelle) und was Influenza A-Viren zu potentiellen Pandemieerregern macht (hohe Mutationsrate, Wildvogelreservoir). Darüber hinaus beschrieb er die 2009 und 2010 erstmals in Süd- und Mittelamerika gefundenen Influenza A-Viren bei Fledermäusen, für die die Taxonomie um H17 und N10 erweitert wurde. Das neue Virus gibt viele neue Fragen auf, insbesondere was ein potentielles Reassortment mit den bekannten Viren und das zoonotische Potential betrifft. Influenza B ist als saisonales Grippevirus beim Menschen bekannt und kommt auch bei Schweinen vor. Influenza D wurde bei Rind und Schwein gefunden. Ein Reassortment zwischen Influenza B-, C- und D-Viren ist nicht beschrieben.
In der nachfolgenden Diskussion wurde die Pathogenität von Influenza B-Viren thematisiert, wobei das vergleichsweise geringere Forschungsvolumen hier bedauert wurde. Die Frage, warum nicht gegen hochpathogene Aviäre Influenzaviren (hp AIV) geimpft würde, wurde mi der mangelnde Unterscheidbarkeit von geimpften und infizierten Tieren bei den vorhandenen Impfstoffen begründet. Dadurch könne eine AIV-Impfung die unbemerkte Verbreitung des Virus in den Tierbeständen begünstigen. Die Entwicklung von Impfstoffen, die eine Unterscheidung ermöglichen (sog. DIVA-Vakzine), fehlen derzeit noch. Zudem gelten derzeit Handelsrestriktionen gegenüber Tieren mit Influenza-Antikörpern.
Influenza beim Vogel und beim Schwein
Prof. Dr. Martin Beer vom Friederich-Loeffler-Institut ging im folgenden Vortrag detailliert auf Influenza A-Viren in Vögeln – Nutzgeflügel und Wildvögel – und Schweinen ein. Das Reservoir von Influenza A-Viren seien wildlebende Wasservögel (Enten, Möwen). Vor allem Enten seien in der Regel sehr resistent gegenüber Influenza A-Viren und könnten so verschiedene Varianten symptomlos in sich tragen und über weite Distanzen beispielsweise beim Vogelzug untereinander austauschen und verbreiten. Dem gegenüber ist das Hausgeflügel – Puten, Hühner etc. – sehr anfällig für einige Subtypen (H4, H5, H6, H7 und H9). Dabei werden H4, 6 und 9 nie hochpathogen, machen Puten aber krank. Hochpathogene Varianten gibt es von H5 und H7, die dann die sogenannte aviäre Influenza (AIV)/ Vogelgrippe verursachen. Die Impfdiskussion nach dem vorigen Vortrag aufgreifend erläuterte Prof. Beer, dass eine Impfung gegen AIV keine sterile Immunität in Hausgeflügel induzieren würde, sondern lediglich „aus Hühnern Enten machen“ würde: das heißt, die Hühner trügen das Virus dann symptomlos in sich, würden nicht krank, verbreiteten es aber weiter.
Weiterhin beschrieb Prof. Beer die klinische Symptomatik (deutlich erkennbare ZNS-Störungen) bei einer Infektion mit hp AIV bei Wildvögeln. Bei Hausgeflügel verläuft die Erkrankung sehr rasant, häufig sterben die Tiere perakut.
Die Dynamik des Geflügelpest, hp H5 und hp H7, die wegen der wirtschaftlichen Bedeutung als einzige Subtypen einer staatlichen Kontrolle unterliegen, hat sich in den vergangenen 20 Jahren verändert. Während es zwischen 1950 und 1996 weltweit nur ca. 20 Geflügelpestausbrüche gegeben hat, sind seit 1997 über 20.000 Ausbrüche gezählt worden. Dies ist nicht auf eine gesteigerte Sensibilität der Behörden, sondern vor allem auf das Auftreten von H5N1 zurückzuführen. H5N1 war der Auslöser der „Vogelgrippe“ im Winter 2005/2006. Dieses Virus zirkuliert weiterhin und wird in Deutschland behördlich beobachtet. Allein in 2016/2017 gab es über 1200 Fälle bei Wildvögeln, darunter Vögel in Zoos und 18 tote Seeadler. Im Jahr 2014 trat als neuer Subtyp das Virus H5N8 auf, das vermutlich durch Langstreckenzieher von Sibirien bis Nordamerika und Nordeuropa verbreitet wurde. Influenza A-Viren unterscheiden sich deutlich in ihrem Pandemiepotenzial, da es einige Varianten gibt, die eher „sesshaft“ zu sein scheinen und über Jahre nur in einer bestimmten Region nachzuweisen seien, wohingegen andere Varianten sehr „mobil“ seien und sich rasch über große Strecken ausbreiteten. Auch in ihrer Pathogenität unterscheiden sich Varianten ein und desselben Subtyps. So sei H5N8 im Jahr 2014 für Enten in der Regel nicht tödlich gewesen. Im Jahr 2016 starben jedoch plötzlich Enten an diesem Subtyp. Dass Enten an Influenza sterben ist, wie eingangs erwähnt, eine Ausnahme. Dies erleichterte in diesem Fall das Auffinden betroffener Betriebe. Molekular konnte nachgewiesen werden, dass zwischen 2016 und 2017 weiterhin zahlreiche Veränderungen stattgefunden haben und bis zu 5 verschiedene H5N8-Viren im Umlauf waren. In Bezug auf eine Pandemie zog Prof. Beer das Fazit, dass unter den Vögeln auf jeden Fall eine aviäre Influenza-Pandemie in Asien-Europa und Nord-Amerika grassiert.
Zum Schluss thematisierte er die Schweinegrippe. H1 und H3 sind die vorherrschenden Subtypen im Schwein. Das Schwein fungiert als „Mixing Vessel“ für Subtypen vom Vogel und vom Menschen, was Schweine im Hinblick auf mögliche neu entstehende Pandemieerreger relevant macht. Die Influenza beim Schwein ist wegen der kurzen Lebenserwartung und der hohen Mastfrequenz keine saisonale Erkrankung, sondern zirkuliert permanent. Die Nachweisrate bei beprobten Schweinen mit respiratorischen Symptomen oder Fieber liegt konstant bei durchschnittlich 25%. Der pandemische Stamm der sog. Schweinepest (von 2009) ist wie beim Menschen in der saisonalen Grippe auch beim Schwein fester Teil des Geschehens.
Nach dem Vortrag von Prof. Beer wurde die Frage gestellt, ob man von H5 nun Angst haben müsse. Nach Einschätzung von Prof. Beer hatte H5N1 lange Zeit, sich anzupassen, ohne dass es im Menschen pandemisch wurde. Er schätzte das Risiko einer H5N1-Pandemie nicht als hoch ein. H7 ist schwieriger zu beurteilen, da es häufiger tödliche Infektionen beim Menschen verursacht, wenngleich H7 bislang nicht von Mensch zu Mensch übertragen wird. Die verschiedenen Stämme sind häufig sehr gut vogeladaptiert und infizieren Menschen nicht effektiv. Reassortment sei aber ein Risiko und insbesondere in einem Land wie Deutschland mit so hoher Schweinedichte und großem Austausch zwischen Mensch und Schwein (auch wenn das im Alltag nur wenige mitbekommen) müsse in dieser Hinsicht stets wachsam sein.
Influenza beim Menschen
Frau Dr. Silke Buda vom Robert Koch-Institut (RKI) gab einen Überblick über die Influenza beim Menschen und den behördlichen Umgang damit – von der saisonalen Grippe im Winter bis zum Pandemieplan. Sie beschrieb, dass Grippe beim Menschen sehr unterschiedlich verlaufe, was vom Immunstatus und auch vom Lebensalter der betroffenen Personen abhänge. Sie erläuterte, wie am RKI die Anzahl der Grippefälle ermittelt und berichtet werde. Dies geschieht über Meldungen von sogenannten „akuten respiratorischen Erkrankungen“ (ARE) der Ärzte. Mittels dieses Hilfsmittels können die Zahlen grippebedingter Arztbesuche, Krankschreibungen, Krankenhausaufenthalte und Todesfälle ermittelt und über die Jahre verglichen werden. Hierüber kann auch eine Aussage über die Wirksamkeit der Impfung getroffen werden. Diese liegt bei ca. 40-60% - hat also durchaus noch Verbesserungspotential. Das RKI erstellt im Winterhalbjahr einen Influenza-Wochenbericht und stellt Kartenmaterial zur aktuellen Grippesituation im Internet zur Verfügung. Einmal im Jahr wird ein epidemiologischer Influenza-Bericht veröffentlicht. Zur zoonotischen Influenza wird vom RKI nur berichtet, wenn es von humanmedizinischer Bedeutung ist – wie beispielsweise 2006 und 2009. Zu H7N9, das humanmedizinische Relevanz hat, gibt es monatliche Updates der WHO. 2016 und 2017 wurden besonders hohe Zahlen gemeldet, so dass sich die Frage nach einem neuen Risiko stellte. WHO und ECDC haben daher eine Risikoeinschätzung dazu erstellt. Vom RKI liegen zusätzlich Risikoeinschätzungen zu H5N8 vor, die dem öffentlichen Gesundheitsdienst dienen sollen. Darüber hinaus gibt es einen nationalen Pandemieplan, der 2017 erneuert wurde.
Im Anschluss an diese Übersicht wurde die Zusammensetzung des jeweiligen, saisonalen Grippeimpfstoffs für Menschen erörtert. Die Zusammensetzung des Impfstoffs basiere dabei immer auf den Erkenntnissen der Grippesaison des Vorjahres. Durch die große Wandlungsfähigkeit des Virus kann dieses jedoch sogenannte „Escape-Varianten“ bilden, gegen die der jeweils aktuelle Impfstoff dann nur wenig schützt.
Influenza aus Sicht des Veterinäramtes
Dr. Hermann Seelhorst aus dem Landkreis Cloppenburg berichtete aus dem Alltag des Veterinäramts. Einleitend berichtete er dem teilweise staunenden Auditorium von den hohen Schweinezahlen in seinem Landkreis. Er knüpfte damit an die Beschreibungen von Prof. Beer am Vormittag an, nach denen es in Deutschland eine große Kontaktfläche zwischen Menschen und Schweinen gibt. Im Landkreis Cloppenburg leben zusätzlich Millionen von Masthähnchen, Hühnern und Puten, die alle anfällig für Influenzaviren sind. Aufgabe der amtlichen Tierärzte ist es, im Sinne des One Health- Gedankens die Tiere gesund zu erhalten, und damit der Gesundheit des Menschen und der Umwelt zu dienen, sowie vor wirtschaftlichen Schäden, die durch Tierseuchenausbrüche drohen, zu schützen. Zur Kontrolle der Vogelgrippe gibt es diverse Gesetze und Verordnungen, wie das Tiergesundheitsgesetz, die Geflügelpest-Verordnung und die Wildvogel-Geflügelpest-Monitoring-Verordnung. Im Seuchen- oder Verdachtsfall greifen diese Verordnungen und führen zu teils skurril anmutenden Situationen. Beispielsweise werden täglich Tausende von weiblichen Hühnerküken von Deutschland nach Polen transportiert, da in Deutschland Hahnen- und in Polen Hennenmast betrieben wird. Während in Deutschland nur männliche Küken zu Masthähnchen heranwachsen, haben die weiblichen Küken nur in Polen eine Zukunft. Wenn wegen eines Seuchenausbruchs der Handel in einer Region unterbrochen wird, kommt es sofort zum „Stau“ frischgeschlüpfter, weiblicher Eintagsküken, die nicht nach Polen transportiert werden dürfen. Wenn sich hierfür nicht innerhalb weniger Stunden eine Lösung findet, müssen diese Tiere aus Platzmangel getötet werden.
In der nachfolgenden Diskussion wurde nach der Ursache für den Eintrag von Vogelgrippe in moderne Stallanlagen gefragt. Oft würde das Virus durch Zugvögel in eine Region gebracht, aber final durch den Mensch in den Stall getragen. Genetische Untersuchungen von Viren in Ausbrüchen zeigten deutlich, dass außerhalb von Stallungen eine Vielzahl von Influenzaviren in Wildvögeln zu finden ist, dass jedoch in den Betrieben in der Regel nur ein Stamm ist, der mit der Zeit und mit der Verbreitung von Betrieb zu Betrieb langsam einen genetischen Drift durchläuft. Hier zeigt sich, wie wichtig die Hygiene in Stallungen ist. Die Tierseuchenkasse achtet sehr genau darauf, dass es keine Hygienemängel in den Betrieben gegeben hat, bevor sie den wirtschaftlichen Schaden eines betroffenen Betriebes finanziell reguliert. Verstöße gegen Vorschriften führen dazu, dass im schlimmsten Fall keine Entschädigung gezahlt wird.
Das Gesundheitsamt als Schlüsselstelle bei einer Influenza-Pandemie
Dr. Bernhard Bornhofen vom Gesundheitsamt Offenbar beschrieb sodann die Vielfalt der Aufgaben, die ein Gesundheitsamt erfüllen muss. Diese Aufgaben sind sehr heterogen und reichen in viele Lebensbereiche der Menschen hinein. Infektionskrankheiten – speziell Influenza – sind dabei nur ein kleiner Bereich. Die Grippepandemie 2009 hat viel von den Gesundheitsämtern abverlangt. Das Infektionsschutzgesetz verlangt, dass wenn Tatsachen festgestellt werden, die zum Auftreten einer übertragbaren Krankheit führen können oder anzunehmen ist, dass solche Tatsachen vorliegen, die zuständige Behörde die notwendigen Maßnahmen zur Abwendung der dem Einzelnen oder der Allgemeinheit hierdurch drohenden Gefahren trifft. Dabei darf sie eine Vielzahl an Schutzmaßnahmen ergreifen, die sorgfältig abgewogen werden müssen. Je nach Pandemiestufe sind verschiedenen genau vorgegeben Aufgaben durchzuführen. Das Meldewesen muss funktionieren, Diagnostik muss gemacht werden, kontaktreduzierende Maßnahmen müssen getroffen werden, Verhaltensmaßnahmen, wie Hustenetikette und Hygiene, müssen angeleitet und verbreitet werden, Schutzkleidung muss in ausreichendem Maße verfügbar sein, Desinfektionsmaßnahmen müssen durchgeführt werden können, Impfungen müssen organisiert werden. Dies alles muss für Pflegeheime, medizinische Einrichtungen, Gemeinschaftseinrichtungen, Gefängnisse, das private und öffentliche Umfeld durchgeführt werden. Die daraus resultierende Arbeitsbelastung führte in der Folge zu einer zeitlichen und personellen Überlastung der Ämter. Nach der Pandemie war die Erschöpfung und Frustration in den Ämtern daher sehr groß.
Nach dem Vortrag wurde über die Gründe der Überlastung gesprochen. Diese lägen größtenteils an den Sparmaßnahmen die vergangenen Jahre. Dadurch waren weder die personellen Ressourcen für solche Ausnahmesituationen verfügbar noch standen genügend Betten in Krankenhäusern für zu isolierende Patienten zu Verfügung. Ärzte für die notwendigen Impfungen zu finden und zusätzliche Räume zu organisieren, war zudem sehr zeitaufwändig.
Neue Wirkstoffe gegen Influenza
Im Abschlussvortrag beschrieb Prof. Stephan Ludwig (Universität Münster) die derzeitigen Therapieoptionen gegen Influenza beim Menschen: M2-Kanalblocker und Neuraminidaseinhibitoren. Beide Optionen sind nicht zufriedenstellend, da die Wirksamkeit begrenzt ist und außerdem die Viren in der Lage sind, Resistenzen dagegen zu bilden. Weltweit sind Wissenschaftler*innen daher auf der Suche nach neuen, besseren Therapiemöglichkeiten. Unter anderem möchte das in Münster koordinierte FluResearchNet hierzu beitragen. Eine vielversprechende Therapiemöglichkeit könnte ein Acetylsalicylsäurederivat mit Namen LASAG sein, das an zellulären Mechanismen ansetzt, so dass sich die Viren diesem mit neuen Mutationen nicht entziehen können. Das Medikament wäre inhalierbar und würde direkt in den Atemwegen wirken. Das Medikament ist bereits in deiner Phase II-klinischen Studie mit Patienten, mit ersten vielversprechenden Ergebnissen.
Bedarf für neue Impfstoffe bei Mensch und Tier gegeben
Nach diesem letzten Vortrag wurde in die Abschlussdiskussion übergeleitet. Intensiv wurde diskutiert, ob man statt Tiere im Ausbruchsfall zu töten, nicht zu einer Impfung übergehen könnte, um mehr Tiere zu retten. Leider würden die momentan verfügbaren Impfstoffe eine Virusverbreitung beim Nutzgeflügel nicht eingedämmt können. Hinzu kommen wirtschaftliche Hemmnisse zum Handel mit Geflügel, das Influenza-Antikörper aufweist. Das Töten habe daher den Vorteil, dass es – obwohl es für keinen der Beteiligten angenehm ist und viele Tiere auf einmal sterben müssen – die Weiterverbreitung des Virus unterbricht. Eine prophylaktische Impfung sei – zusätzlich zur mangelnden Unterscheidbarkeit von geimpften und infizierten Tieren – in Masthähnchenbeständen schwierig, da eine zweifache Impfung nötig wäre, die Tiere aber in ihrem kurzen Leben nicht das Alter erreichen, um zwei Impfungen bekommen zu können. Welche Innovationen sind also nötig? Es sei hilfreich, einen einmal zu applizierende Impfstoff zu haben, der am besten bereits im Ei angewendet werden könnte und der zu einer sterilen Immunität (ohne Virusausscheidung) führen würde. Der Zulassungsprozess müsste, um mit der Geschwindigkeit der Virusveränderung mitzuhalten, entsprechend kurz sein. Für Menschen wäre ein Impfstoff nötig, der verträglich, sicher und möglichst universell gegen alle Influenzaviren einsetzbar wäre. Das ist derzeit noch nicht in Sicht, sollte aber das Ziel der wissenschaftlichen Bemühungen bleiben.
Zur aktuellen Impfakzeptanz in der Bevölkerung wurde ebenso diskutiert. Neben dem mäßig wirksamen Impfstoff spiele hierbei auch die Kommunikation eine Rolle. Es sei schwierig die Bevölkerung vom Nutzen einer Impfung zu überzeugen, wenn sich selbst das medizinische Personal schwertäte, sich per Impfung zu schützen. Hier fehlen noch die Vorbildfunktion und die Überzeugung bei den Ärzten, dass eine Impfung sinnvoll und richtig ist.
Im Hinblick auf das in Deutschland schon sehr gut etablierte Wildvogelmonitoring wurde diskutiert, was an weiterer Forschung notwendig sei. Prof. Beer führte aus, dass noch zu wenig über die Flugrouten bekannt sei. Es wäre wichtig in Echtzeit zu wissen, wo sich neue Influenzaviren aufhalten und wie sie sich verändern, damit man sich während der Vogelzugzeit besser vorbereiten könne.
Um die Ausbreitung von Vogelgrippe in Betrieben zu verringern wurde vorgeschlagen, die Betriebsdichte zu reduzieren. Diese Maßnahme wurde von den Teilnehmenden zwar als hilfreich angesehen, erschien aber nicht als umsetzbar. In einigen Regionen sei es aber immerhin so, dass keine weiteren Betriebe genehmigt würden, weil die Dichte dort schon so hoch sei. Eine Reduktion sei jedoch nicht zu erwarten.
Interdisziplinäre Ansätze für eine erfolgreiche Influenza-Bekämpfung
Der interdisziplinäre Austausch zur Thematik ermöglichte viele neue Erkenntnisse. Vieles Wissen, dass an manchen Stellen selbstverständlich erscheine, sei an anderer Stelle nicht vorhanden, da die Arbeitsrealität eine andere sei. Insbesondere der Austausch zwischen Veterinär- und Humanmedizin sei im Hinblick auf die Grippebekämpfung sehr sinnvoll. Welche Herausforderungen eine Pandemie an ein Gesundheitsamt stelle, sei in der Tiermedizin aufgrund anderer Bestimmungen nicht vorstellbar. Andererseits sei die Schweine- und Geflügeldichte in Deutschland, die Tierärzten bekannt ist, für Humanmediziner interessant, da dieses Wissen eine neue Einordnung des zoonotischen Charakters einer Grippeinfektion ermögliche. Die Veranstaltung habe also zum besseren gegenseitigen Verständnis zwischen Tier- und Humanmedizin einerseits und zwischen Forschung und ÖGD andererseits beigetragen.
Programm
Vorträge:
Systematik von Influenzaviren
Dr. Denis Rubbenstroth, Universität Freiburg
Influenza bei Tieren
Prof. Dr. Martin Beer, Friedrich-Loeffler-Institut
Management der Grippe: von der Bedeutung saisonaler Häufigkeiten zum Pandemieplan
Dr. Silke Buda, Robert Koch-Institut
Herausforderungen im Veterinäramt
Dr. Hermann Seelhorst, Landkreis Cloppenburg
Herausforderungen im Gesundheitsamt
Dr. Bernhard Bornhofen, Gesundheitsamt Offenbach
Neue Wege in der Influenzatherapie
Prof. Dr. Stephan Ludwig, Universität Münster
Die Referentinnen und Referenten des Workshops "Virus vom Vogel" sorgen mit ihren unterhaltsamen und ausführlichen Vorträgen für viel Wissenszuwachs beim Auditorium.
