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 in Zentralgeorgien gesammelten Zecken isolierten.

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

„Heartland ist eine neu auftretende Infektionskrankheit, die noch nicht gut verstanden ist“, sagt Gonzalo Vazquez-Prokopec, außerordentlicher Professor am Fachbereich Umweltwissenschaften der Emory University und leitender Autor der Studie. „Wir versuchen, diesem Virus einen Schritt voraus zu sein, indem wir alles darüber erfahren, 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 Überträgers wie einer Zecke oder einer Mücke von einem Organismus auf einen anderen übertragen werden.

Yamila Romer, eine ehemalige Postdoktorandin im Vazquez-Prokopec-Labor, ist Erstautorin der neuen Arbeit. Co-Autorin Anne Piantadosi, Assistenzprofessorin in 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.)

In der Studie wurde das Heartland-Virus in drei verschiedenen Proben von Einzelsternzecken nachgewiesen, 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 ergab, dass ihre Genome einander ähnlich sind, sich jedoch stark von den Genomen der Heartland-Virusproben von außerhalb des Staates unterscheiden. „Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich das Virus möglicherweise sehr schnell an verschiedenen geografischen Standorten entwickelt oder dass es hauptsächlich in isolierten Gebieten zirkuliert und sich nicht schnell zwischen diesen Gebieten verbreitet“, sagt Vazquez-Prokopec.

Geheimnisvolle Krankheiten

Das Heartland-Virus wurde 2009 im Nordwesten von Missouri entdeckt, nachdem zwei einheimische Männer mit hohem Fieber, Durchfall, Muskelschmerzen, einer geringen Anzahl weißer Blutkörperchen und Blutplättchen sowie anderen Symptomen, die bekannten durch Zecken übertragenen Krankheiten ähnelten, ins Krankenhaus eingeliefert wurden. Forscher erkannten bald, 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 Wildsäugetieren.

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 durch Vektoren übertragenen Krankheit im Land entwickelt hat. Die Schwarzfußzecke, auch Hirschzecke genannt, ist der Überträger der Bakterien, die die Lyme-Borreliose verursachen, und die Weißfußmaus ist das Hauptreservoir des Bakteriums. Die Zeckenlarven können sich infizieren, wenn sie sich vom Blut von Mäusen und anderen kleinen Säugetieren und Vögeln ernähren, in denen sich das Bakterium möglicherweise befindet. Die infizierten Larven wachsen zu Nymphen und erwachsenen Zecken heran, die dann in andere Wirte, einschließlich Hirsche und Menschen, wandern können.

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

Nach Angaben der Centers for Disease Control and Prevention wurden seit seiner Entdeckung im Jahr 2009 mehr als 50 Fälle des Heartland-Virus bei Menschen in 11 Bundesstaaten im Mittleren Westen und Südosten identifiziert. Viele der identifizierten Fälle waren so schwerwiegend, dass sie einen Krankenhausaufenthalt erforderten, und einige Personen mit Begleiterkrankungen sind verstorben. Die tatsächliche Krankheitslast wird jedoch als höher eingeschätzt, da das Heartland-Virus noch nicht gut bekannt ist und nur selten Tests darauf angeordnet werden.

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

Markierende Zecken

Um das Risiko menschlicher Krankheiten in der Region besser einschätzen zu können, wollte Vazquez-Prokopec herausfinden, ob Einzelsternzecken derzeit in Zentralgeorgien das Heartland-Virus übertragen.

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 und deren Oberseite mit Klebeband versiegelt war. Darüber hinaus schützten sie sich vor und nach dem Verlassen des Feldes mit Insektenspray und einer Sichtkontrolle auf Zecken.

Die Einsame Sternzecke, benannt nach einem markanten weißen Fleck auf ihrem Rücken, ist die häufigste Zecke in Georgia und in Waldgebieten im Südosten, Osten und Mittleren Westen der USA weit verbreitet. Sie sind winzig, etwa so groß wie ein Sesamsamen im Nymphenstadium und haben im Erwachsenenalter kaum einen Viertelzoll Durchmesser.

„Einzelne Sternzecken sind so klein, dass man sie möglicherweise nicht spürt oder gar nicht bemerkt, wenn man von einer gebissen wurde“, sagt Steph Bellman, Mitautorin der Studie. Bellman ist MD/Doktorand an der Emory's School of Medicine und der Rollins School of Public Health mit Schwerpunkt auf Umweltgesundheit.

Als Sammeltechnik nutzte das Team das „Flaggen“. Eine Fahne aus weißem Flanell wird an einer Stange 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.

Mit dieser sorgfältigen Methode sammelte das Team fast 10,000 Exemplare an Standorten im georgischen Putnam County und Jones County, die beide an Baldwin County angrenzen. Sie teilten die Proben in Gruppen auf, die jeweils entweder fünf Erwachsene oder 25 Nymphen enthielten, zerkleinerten sie und gaben sie in eine Lösung, um sie auf das Vorhandensein des Heartland-Virus zu testen.

Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass etwa jede 2,000 gesammelte Probe das Heartland-Virus in sich trug. Eine am selben Tag entnommene Probe eines Erwachsenen und einer Nymphe wurde an einem Standort im Putnam County, einem Privatgrundstück, das für die Jagd genutzt wurde, positiv getestet. Eine zweite Probe erwachsener Zecken, die zu einem anderen Zeitpunkt in einem Waldstück entlang einer Autobahn in Jones County gesammelt wurde, wurde ebenfalls positiv getestet.

Details zum Heartland-Virus

Nun erweitern die Forscher den Umfang der Arbeit. Sie werden in ganz Georgia Zecken für Tests sammeln und räumliche Analysen durchführen, um Faktoren zu verstehen, die das Risiko für das Heartland-Virus erhöhen könnten.

„Wir wollen damit beginnen, die großen Wissenslücken über den 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 verbleibt, besser verstehen.“

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

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

Quelle: Emory University