Zecken und das mysteriöse Heartland-Virus in Georgia

Zecken verbreiten Heartland-Virus 3 25
Ein Fläschchen mit Zecken, die auf dem Feld gesammelt wurden. (Bildnachweis: Emory U.)

Das Heartland-Virus zirkuliert in Georgia in Einzelstern-Zecken, finden Wissenschaftler, was die aktive Übertragung des Virus innerhalb des Staates bestätigt.

Die Ergebnisse erscheinen im Journal Neu auftretende Infektionskrankheiten. Das Papier enthält eine genetische Analyse der Virusproben, die Forscher aus Zecken isolierten, die in Zentralgeorgien gesammelt wurden.

Die Forschung fügt neue Beweise dafür hinzu, wie sich das durch Zecken übertragene Heartland-Virus, das erstmals 2009 in Missouri identifiziert wurde, entwickeln und geografisch und von einem Organismus zum anderen ausbreiten kann.

„Heartland ist eine aufkommende Infektionskrankheit, die nicht gut verstanden wird“, sagt Gonzalo Vazquez-Prokopec, außerordentlicher Professor an der Abteilung für Umweltwissenschaften der Emory University und leitender Autor der Studie. „Wir versuchen, diesem Virus einen Schritt voraus zu sein, indem wir alles darüber lernen, was wir können, bevor es möglicherweise zu einem größeren Problem wird.“

Vazquez-Prokopec ist ein führender Experte für Vektor-übertragene Krankheiten—Infektionen, die durch den Stich eines Vektors wie einer Zecke oder Mücke von einem Organismus auf einen anderen übertragen werden.

Yamila Romer, ehemalige Postdoktorandin im Vazquez-Prokopec-Labor, ist Erstautorin der neuen Arbeit. Koautorin Anne Piantadosi, Assistenzprofessorin an der Abteilung für Pathologie und Labormedizin der Emory School of Medicine, führte die genetischen Analysen durch.

Ein Fläschchen mit Zecken, die auf dem Feld gesammelt wurden. (Bildnachweis: Emory U.)

Die Studie wies das Heartland-Virus in drei verschiedenen Proben von Einzelstern-Zecken nach, die an verschiedenen Orten und zu unterschiedlichen Zeiten gesammelt wurden und sowohl das Nymphen- als auch das Erwachsenenstadium der Zecken umfassten.

Die genetische Analyse der drei Virusproben zeigte, dass ihre Genome einander ähnlich sind, sich aber stark von den Genome der Heartland-Virusproben von außerhalb des Staates unterscheiden. „Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich das Virus an verschiedenen geografischen Orten möglicherweise sehr schnell entwickelt oder dass es hauptsächlich in isolierten Gebieten zirkuliert und sich nicht schnell zwischen diesen Gebieten ausbreitet“, sagt Vazquez-Prokopec.

Mysteriöse Krankheiten

Das Heartland-Virus wurde 2009 im Nordwesten von Missouri entdeckt, nachdem zwei einheimische Männer mit hohem Fieber, Durchfall, Muskelschmerzen, niedriger Anzahl weißer Blutkörperchen und Blutplättchen und anderen Symptomen, die bekannten durch Zecken übertragenen Krankheiten ähneln, ins Krankenhaus eingeliefert wurden. Die Forscher stellten bald fest, dass die Männer mit einem neuartigen Virus infiziert waren, das Heartland genannt wurde und später auf einsame Sternzecken zurückgeführt wurde. Weitere Studien fanden Antikörper gegen das Virus in Blutproben von Hirschen und einigen anderen wilden Säugetieren.

Die Centers for Disease Control and Prevention erkennen derzeit 18 durch Zecken übertragene Krankheiten in den Vereinigten Staaten an, von denen viele neu auftreten. Eine der bekanntesten durch Zecken übertragenen Krankheiten ist Lyme-Borreliose, verursacht durch ein Bakterium, das sich in den letzten Jahrzehnten zur häufigsten vektorübertragenen Krankheit des Landes entwickelt hat. Die Schwarzfußzecke, auch als Hirschzecke bekannt, ist der Überträger der Bakterien, die die Lyme-Borreliose verursachen, und die Weißfußmaus ist das primäre Reservoir für das Bakterium. Die Zeckenlarven können sich infizieren, wenn sie sich vom Blut der Mäuse und anderer kleiner Säugetiere und Vögel ernähren, die möglicherweise das Bakterium beherbergen. Die infizierten Larven wachsen zu Nymphen und erwachsenen Zecken heran, die dann in andere Wirte, einschließlich Rehe und Menschen, einwandern können.


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Während der komplexe Übertragungszyklus der Lyme-Borreliose gut charakterisiert ist, bleiben viele Fragen darüber offen, wie sich das Heartland-Virus zwischen verschiedenen Arten bewegt.

Seit seiner Entdeckung im Jahr 2009 wurden nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention mehr als 50 Fälle des Heartland-Virus bei Menschen aus 11 Bundesstaaten im Mittleren Westen und Südosten identifiziert. Viele der identifizierten Fälle waren so schwerwiegend, dass sie ins Krankenhaus eingeliefert werden mussten, und einige Personen mit Komorbiditäten sind gestorben. Es wird jedoch angenommen, dass die tatsächliche Krankheitslast höher ist, da das Heartland-Virus noch nicht gut bekannt ist und Tests darauf selten angeordnet werden.

Eine rückwirkende Analyse deckte eine einzige bestätigte menschliche Infektion mit dem Heartland-Virus in Georgia auf, bei einem Einwohner von Baldwin County, der 2005 an einer damals nicht identifizierten Krankheit starb. Der menschliche Fall veranlasste die Analyse von Serumproben, die in den vergangenen Jahren von Weißwedelhirschen gesammelt wurden Zentralgeorgien. Die Ergebnisse zeigten, dass Hirsche aus diesem Gebiet seit mindestens 2001 dem Heartland-Virus ausgesetzt sind.

Markieren von Zecken

Um das Risiko für menschliche Krankheiten in der Region besser einschätzen zu können, wollte Vazquez-Prokopec in Erfahrung bringen, ob Lone-Star-Zecken derzeit das Heartland-Virus in Zentralgeorgien in sich tragen.

Mitglieder des Feldforschungsteams sammelten Zecken aus der ländlichen Landschaft in der Nähe des Piedmont National Wildlife Refuge. Sogar während der heißen Sommer in Georgia trugen die Teammitglieder lange Hemden und lange Hosen, die in lange Socken gesteckt waren, wobei die Oberseite der Socken mit Klebeband verschlossen war. Sie schützten sich außerdem mit Insektenspray und visuellen Kontrollen auf Zecken an sich selbst vor und nach dem Verlassen des Feldes.

Die einsame Sternzecke, benannt nach einem markanten weißen Fleck auf ihrem Rücken, ist die häufigste Zecke in Georgia und in bewaldeten Gebieten im Südosten, Osten und Mittleren Westen der Vereinigten Staaten weit verbreitet. Sie sind winzig, etwa so groß wie ein Sesamkorn im Nymphenstadium und haben als Erwachsene kaum einen Durchmesser von einem Viertel Zoll.

„Lone-Star-Zecken sind so klein, dass Sie sie möglicherweise nicht an sich spüren oder gar bemerken, wenn Sie von einer gebissen wurden“, sagt Steph Bellman, eine Co-Autorin der Studie. Bellman ist MD/PhD-Student an der Emory's School of Medicine und der Rollins School of Public Health mit Schwerpunkt Umweltgesundheit.

Das Team verwendete „Flagging“ als Sammeltechnik. Eine Flagge aus weißem Flanell an einer Stange wird in einer Achterbewegung durch das Unterholz geschwenkt. „Von Zeit zu Zeit legt man die Flagge hin und entfernt mit einer Pinzette alle Zecken, die man darauf findet, und steckt sie in ein Fläschchen“, erklärt Bellman.

Durch diese sorgfältige Methode sammelte das Team fast 10,000 Exemplare von Standorten in Putnam County und Jones County in Georgia, die beide an Baldwin County angrenzen. Sie trennten die Exemplare in Gruppen, die jeweils entweder fünf Erwachsene oder 25 Nymphen enthielten, zerkleinerten sie und legten sie in eine Lösung, um sie auf das Vorhandensein des Heartland-Virus zu testen.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass etwa einer von 2,000 der gesammelten Proben das Heartland-Virus in sich trug. Eine am selben Tag entnommene Probe eines ausgewachsenen Tieres und einer Nymphe wurde an einem Standort in Putnam County, einem Privatgrundstück, das für die Jagd genutzt wird, positiv getestet. Eine zweite Probe erwachsener Zecken, die an einem anderen Datum in einem Waldstück entlang einer Autobahn in Jones County gesammelt wurde, wurde ebenfalls positiv getestet.

Einzelheiten zum Heartland-Virus

Die Forscher erweitern nun den Umfang der Arbeit. Sie werden in ganz Georgia Zecken zum Testen sammeln und räumliche Analysen durchführen, um Faktoren zu verstehen, die das Risiko für das Heartland-Virus erhöhen können.

„Wir wollen damit beginnen, die riesigen Wissenslücken zum Übertragungszyklus des Heartland-Virus zu schließen“, sagt Vazquez-Prokopec. „Wir müssen die Hauptakteure, die das Virus übertragen, und alle Umweltfaktoren, die dazu beitragen können, dass es in verschiedenen Lebensräumen überdauert, besser verstehen.“

Der Klimawandel führt zu wärmeren und kürzeren Wintern und erhöht die Möglichkeiten für einige Zeckenarten, sich häufiger zu vermehren und ihre Verbreitungsgebiete zu erweitern. Landnutzungsänderungen sind auch stark mit durch Zecken übertragenen Krankheiten verbunden, da immer mehr menschliche Lebensräume in bewaldete Gebiete vordringen und der Verlust natürlicher Lebensräume Wildtiere dazu zwingt, in dichteren Populationen zu leben.

„Zecken sind sowohl faszinierend als auch erschreckend“, sagt Bellman. „Wir haben keine effektiven Möglichkeiten, sie zu kontrollieren, und sie sind ein Überträger vieler schlimmer Krankheiten. Sie stellen eine große Bedrohung für die menschliche Gesundheit dar, die vielen Menschen möglicherweise nicht bewusst ist.“

Quelle: Emory University

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