Seuchenökologie

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Die Ökologie von Parasiten-Infektionen & Mikrobiologische Conservation Medicine (ÖPI&MCM) sind sehr junge Disziplinen, die bisher weder unumstritten ihre Begriffskerne festgelegt haben, noch ihre genauen Abgrenzungen zu anderen Disziplinen getroffen haben, noch sich selbst einen treffenden deutschen Namen gegeben haben. Die in den Namen verwendeten Schlagworte können aber wie folgt definiert werden:
Infektionsökologie: Die Lehre von den Wirt-Pathogen-Interaktionen im Zusammenhang mit der Umwelt und der Evolution.
Mikrobiologie: Die Kunde vom Leben von Lebewesen, die zu klein sind um mit dem unbewaffneten Auge gesehen zu werden.
Conservation: Bewahrendes Management von Habitaten, Biotopen und Ökotopen.
Medicine: Nicht-chirurgische Erhaltung und Verbesserung des Gesundheitszustands des Menschen.
Die beiden Disziplinen umfassen zweifelsfrei folgende Felder der Grundlagenforschung:
Forschung in der Conservation Biology = Naturschutzbiologie: Forschungsfeld, das sich mit der Analyse der weltweit vorhandenen biologischen Vielfalt sowie deren Rückgang, mit der Gefährdung von biologischen Taxa und der Erarbeitung sinnvoller Erhaltungs- und Schutzmaßnahmen befasst.
Forschung in der Conservation Medicine = Forschungsfeld, das sich mit den medizinischen und veterinärmedizinischen Aspekten der Conservation Biology befasst.
Forschung in der Infektionsökologie = Forschungsfeld, das sich mit der Einsicht in die räumlichen und zeitlichen Muster der Übertragung von Infektionserregern befasst und mit dem Verstehen der Auswirkungen von Infektionen auf die Wirtspopulationen.

W3.1 Ökologie von Parasiten-Infektionen & Mikrobiologische Conservation Medicine (ÖPI&MCM)

Die Infektions-Ökologie, in diesem Kontext meist eingeschränkt auf die Ökologie von Parasiten-Infektionen, und die Microbiological Conservation Medicine sind zwei derzeit sich rasant entwickelnde, interdisziplinäre Forschungsfelder mit einer weit­reichenden Überschneidung. Innerhalb dieser Überschneidungs­fläche liegen Untersuchungen zum Verhältnis zwischen der Gesundheit von Menschen und von Tieren betreffend Infektions­krankheiten und die Beobachtung des Einfluss des Aussterbens von Biotaxa auf die Umweltbedingungen und den Zustand der Gesellschaft. Manchmal werden Teile dieser Überschneidung auch als Ökologische Medizin, Umweltmedizin, Medizinische Geologie (!) und Naturschutz­biologie bezeichnet. Sie kann auch als der Naturwissen­schafts­zweig definiert werden, der vergleichende Studien an der humanen und der animalischen Gesundheit innerhalb von sich grundlegend ändernden Umwelt­bedingungen anstellt. Die studienrelevante Umwelt entwickelt sich zusehends von einem Naturzustand zu einer artifiziellen, vom Menschen geschaffenen Lebenswelt. In dieser Kunst­umwelt sollen jedoch die Auswirkungen des Biodiversitätsverlustes auf den Menschen so gering als möglich gehalten werden oder sogar in einen Profit verwandelt werden, zB durch Ausrottung von Krankheits­erregern. Die Conservation Medicine und das Biology Impact Assessment umfassen dabei alle legistischen, politischen und soziologischen Auswirkungen auf die Infektions-Ökologie und die Naturschutz­biologie.

Der mich interessierende Teil der ÖPI&MCM befasst sich zB mit der evolutiven Adaption von Mikroorganismen an die durch den Menschen gemachte Umwelt und den Auswirkungen auf den Menschen im Rahmen der Hygiene, Medizin, Veterinärmedizin und Mikrobiologie. Er spricht in einem integrativen Ansatz die Gesundheitsprobleme an, die durch Mikroorganismen verursacht werden, und die bedingt sind durch vom Menschen verursachte Umweltänderungen. Dieser Ansatz umfasst methodisch:
1. Die Bestimmung der entscheidenden Faktoren in Form von Infektionserregern. Häufig sind dies Erreger von sogenannten „emerging diseases”, hier aus Kompetenzgründen auch noch eingeschränkt auf Parasiten.
2. Die Überwachung des Infektionsstatus von Menschen und assoziierten Tieren.
3. Bei Bedarf auch eine Krisenintervention, zB Empfehlungen zu Screening-Untersuchungen, Impfungen und gezielten Hygienemaßnahmen.
4. Die Unterstützung der Entwicklung und die Anwendung der neuesten Gesundheitstechnologien.
5. Die Wohlfahrtsinteressen der Tiere-pflegenden Gesellschaft.
6. Die Erkennung und Beschreibung der evolutionär wirksamen Selektionsmechanismen.
7. Eine intra- und extramurale Bildungs- und Öffentlichkeitsarbeit.

W3.2 Ziele und Verfahren der ÖPI&MCM

Ziele

Die schlussendlichen Ziele der ÖPI&MCM sind:
Erstens eine Risikoanalyse, die uns erlaubt, das zukünftige Auftauchen oder die Pathogenitätssteigerung von bekannten und von derzeit noch unbekannten Erregern vorauszusagen, soweit diese mit der Pflege und Haltung von mit dem Menschen assoziierten Tieren verbunden sind, und die Veränderungen auf evolutionswirksame Umweltänderungen zurückzuführen sind.

Zweitens, langfristig, ein durchdachtes ex-situ-Erhaltungsmanagement für vom Aussterben bedrohte Parasiten. Im Jahre 2014 wurde erstmals in der wissenschaftlichen Literatur der Gedanke ausgesprochen, dass auch Parasiten zur Biodiversität beitragen und daher vor dem Aussterben zu bewahren seien. Anlass war die Erkenntnis, dass mehrere Arten von Federlingen mit ihren Wirtstieren, exotischen Vögeln, ausgestorben waren und eine Art, der Kondor-Federling Colpocephalum californici Price et Beer 1963 vom Menschen im Zuge eines übertriebenen Kondor-Schutzprogramms bewusst ausgerottet wurde (cit. Mey 2005). Den Status einer „endangered species” erlangte jedoch eine Schildzecke, Amblyomma geochelone Durden, Keirans et Smith 2002, die nur auf der seltenen Madagassische Schnabelbrustschildkröte, Astrochelys yniphora (Vaillant 1885) parasitiert. Wohl eher aus Gründen der Nonchalance wurden die mono- oder oligophagen Zecken der Galapagos-Riesenschildkröten nicht in die „Roten Listen” aufgenommen - obgleich einige Taxa derzeit sicherlich gemeinsam mit ihren Wirtstaxa aussterben.

Die Forderung eines Arterhaltungsprogrammes für Parasiten ist allerdings ethisch hoch problematisch, ist das Leben eines Parasiten doch unabdingbar mit Leiden und in manchen Fällen auch Krankheit seines Wirtes verbunden. Einzig Parasiten, die sich in-vitro propagiert lassen, können unbesehen in ein Bewahrungsprogramm aufgenommen werden. Bei tiefergehendem Nachdenken zeigt sich allerdings, dass dies auch keine gute Lösung des Problems ist: Denn - nach wenigen Generationen verlieren solche Arten ihre Parasiten-Eigenheiten, sie werden zu würdelosen Zootieren ohne jede Aussicht auf Freisetzung in einen ihnen angestammten Lebensraum. Der Parasit ist kein Parasit mehr, sondern ein fremdbestimmtes Objekt einer gewissensberuhigenden Arterhaltungs-Show wie die Schildkröte in Abbildung 1.

Parasiten des Menschen wurden bislang bewusst noch nicht ausgerottet, der Medinawurm, Dracunculus medinensis Linnaeus 1758, gilt inoffiziell als vom Aussterben bedroht. Dennoch wird er weiterhin bekämpft, die Existenz eines ex-situ-Erhaltungsprogramms mit nicht-menschlichen Wirtstieren ist bisher nicht bekannt geworden. Das Aussterben dieses Parasiten wäre für die Menschheit ein unsäglicher kultur- und medizinhistorischer Verlust, eine in-vivo aber ex-situ Erhaltung der Art mit Hilfe nicht-menschlicher Wirtstiere nach meiner Ansicht möglich und notwendig.

Geheimnisumwittert ist der Fall der Beulenmilbe, Harpyrynchus tabescentium (Berthold, 1845). In einem ausführlichen Werk beschreibt Oudemans 1939 die klinischen Bilder und den geschichtlichen Hintergrund dieser offensichtlich humanpathogenen, parasitischen Milbe aus der Gruppe der Pseudokrätze-Erreger. Anders als die heute bekannten humanpathogenen Arten soll diese 0,75 mm große Milbe sozial in Verwandtenverbänden und tief im Gewebe unter der Lederhaut, zwischen Haut und Muskeln, gelebt haben, wo sie die Bildung von linsengroßen - angeblich sogar hühnereigroßen - Zysten, prall gefüllt mit (Jung-)Milben, hervorrief. Schwere, bisweilen sogar tödliche verlaufende Krankheiten wurden nur aus Europa, besonders häufig aber aus Südosteuropa, berichtet. Eine humanpathogene Milbe mit so einem Krankheitsbild ist heute nicht bekannt. Beschrieben wurde die Beulenmilbe so unzureichend, dass bis heute kein genaues Bild existiert und kein Präparat zu finden ist. Der heftigste Bekämpfer des Postulats eines zoonotischen Pseudokrätze-Erregers war der Wiener Dermatologe Ferdinand Ritter von Hebra, der dadurch seine wissenschaftlich korrekte Diagnose des parasitären Ursprungs der humanen Krätze gefährdet sah.

Einige Prinzipien

Die ÖPI&MCM beschäftigen sich mit dem infektiologischen Auswirkungen der Schnittstellen im Verhalten und im Zusammenwirken von folgenden vier Entitäten: Menschen, in Gefangenschaft gehaltene oder sonst human-assoziierte Tiere, Nahrung, soweit sie als Vektor für infektiöse Einheiten fungiert, und das Ökotop.
Definiert man die Entitäten genauer, so ergibt sich:
1. Menschen im Sinne der ÖPI&MCM sind gemeinhin bürgerliche Einwohner von Orten in Industriestaaten.
2. Tiere sind jene heterotrophen Makroorganismen, meist aus der Klasse der Wirbeltiere, die in Assoziation mit dem Menschen leben; häufig handelt es sich um Lebensmittellieferanten, Freizeitbeschäftigungsobjekte oder Partnerersatz.
3. Nahrung ist jede Substanz, die von einem Organismus metabolisiert wird zum Zwecke der Energiegewinnung und des Zellaufbaus, darunter fallen Trink- und Tränkwasser, organisches Essen und Futter. In unserem Zusammenhang dient die Nahrung hauptsächlich als Vektor von Mikroorganismen, sie kann im Falle von Lebendfutter allerdings auch selbst Teil des Erregerpools sein.
4. Das Ökotop ist die räumliche Verteilung der unbelebten Bestandteile eines Ökosystems, das selbst durch eine infektiologisch definierte Biozönose umrissen ist.
Als multidisziplinärer Ansatz enthalten die ÖPI&MCM folgende wissenschaftlichen Subdisziplinen in der Schnittstelle:
  I. Tier - Mensch - Mikrobe: Zoonosen & Anthropozoonosen.
II. Nahrung - Mensch - Mikrobe: Lebensmittel- & Wasser-übertragene Infektionen.
III. Nahrung - Tier - Mikrobe: Futtermittel-übertragene Infektionen.
IV. Umwelt - Mensch - Mikrobe: infektiöse Geonosen & Sapronosen.
V. Umwelt - Tier - Mikrobe: Hygiene in der Tierhaltung und veterinärmedizinische Mikrobiologie.

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W3.3 Geschichte der Conservation Medicine

Der Term „Conservation Medicine” wurde erstmals in der Mitte der 90er-Jahre benutzt und stellt eine erhebliche Verschiebung der Paradigmen in der Medizin und in der Umweltbewegung dar. Die letzten drei Dekaden haben eine Besorgnis erregende Anzahl von weithin anerkannten Ausbrüchen von sogenannten emerging Virosen, emerging Zoonosen und anderer Infektionskrankheiten gesehen. Viele von ihnen stammen aus früher in der Wildnis lebenden Tieren. Sie sprangen auf den Menschen über wegen des zivilisationsbewirkten engeren Kontakts zwischen den Menschen, die meist in Städten leben, und ihren Freizeit- und Begleittieren, die häufig in Gruppen gehalten werden und unpassend vergesellschaftet werden.

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W3.4 Eigener Forschungsansatz

Linker Hand eine Darstellung (Abb. 3), die paradigmatisch einen der Forschungs-hot spots der ÖPI&MCM an Hand einer Studie zu den Quellen der Belastung mit Erregern im Rahmen der Aquaterraristik von Amphibien aufzeigt (cit. Hassl 2007). Es sind die Schnittstellen zwischen den vorgegebenen Umständen, in denen sich evolutionäre Anpassung der Mikroshy;organismen abspielt.
Hygienerelevante Kontaktzonen sind folgende:
1 . . Zentrale Mikroben-Austauschzone, „Pool der Mikroorganismen”
2 . . Biofilme, und
3 . . Feld der sekundären Folge-Zoonosen.

Ein Beispiel aus der eigenen Tätigkeit

Die beiden Abbildungen zeigen zwei Beispiele zum oben genannten Punkt 1, der Zentrale Mikroben-Austauschzone. Sie zeigen die Auswirkungen einer Infektion eines Menschen, Homo sapiens, und der eines Gladiator-Laubfrosches, Hyla crepitans, mit dem opportunistischen, in anthropogen verschmutztem Wasser lebenden Gamma­proteoshy;bakterium Weeksella virosa. Dazu zwei Zitate aus den Publikationen: „Dieses Bakterium kann virulent werden und Pneumonien, Meningitis, Peritonitis, eitrige Entzündungsshy;herde und Sepsis beim Menschen und anderen Vertebraten verursachen, und das sogar in kaltblütigen Froschlurchen.” (cit. Hassl et al. 2002 iVm Hassl 2007).

„An den ersten (innersten) Fingern beider Vorderextremitäten eines aus Venezuela stammenden Exemplars des Laubfrosches Hyla crepitans Wied-Neuwied, 1824 wurden etwa 5 mm große, epidermale Zysten gefunden. Im Zuge der mikrobiologischen Untersuchung des Zysteninhalts konnte nur eine Erregerart, das Bakterium Weeksella virosa Holmes et al., 1987 sicher festgestellt werden. Diese aeroben, gramnegativen Stäbchen aus der Gruppe der Pseudomonaden sind ubiquitäre, boden- und wasserbewohnende Bakterien, von denen bekannt ist, dass sie opportunistisch immunsupprimierte oder traumatisierte Wirbeltiere infizieren können und zur Sepsis führen. Offenbar besitzt das Bakterium auch die Befähigung zur Besiedlung von Zysten und wahrscheinlich auch die zur Bildung nekrotischer Herde im Epithel von ansonsten adspektorisch gesund erscheinenden Froschlurchen.” (cit. Hassl et al. 2002).

W3.5 Eigene Publikationen, zum Thema passend

1. A000 Hassl A [1980]: ARBO–Viren in Vögeln. BFB–Bericht 37: 65.
2. A002 Hassl A, Aspöck H [1982]: Untersuchungen über die Möglichkeit der Einschleppung von durch Zecken übertragenen Arboviren durch Vögel nach Mitteleuropa. Mitt Österr Ges Tropenmed Parasitol 4: 99–102.
3. A002 Hassl A, Aspöck H [1982]: Untersuchungen über die Möglichkeit der Einschleppung von durch Zecken übertragenen Arboviren durch Vögel nach Mitteleuropa. Mitt Österr Ges Tropenmed Parasitol 4: 99–102.
4. A003 Hassl A, Aspöck H [1982]: Untersuchungen über die Möglichkeit der Einschleppung von durch Zecken übertragenen Arboviren durch Vögel nach Mitteleuropa. BFB–Bericht 43: 157–63.
5. A009 Edelhofer R, Auer H, Hassl A, Heppe E, Picher O, Aspöck H [1984]: Trichinella spiralis bei Wildschweinen in Österreich. Mitt Österr Ges Tropenmed Parasitol 6: 77–80.
6. A033 Hassl A, Hassl D [1988]: Von Amphibien und Reptilien auf den Menschen übertragbare Parasitosen. Herpetozoa 1(1/2): 47–53.
7. A045 Edelhofer R, Heppe–Winger E–M, Hassl A, Aspöck H [1989]: Toxoplasma–Infektionen bei jagdbaren Wildtieren in Österreich. Mitt Österr Ges Tropenmed Parasitol 11: 119–123.
8. A137 Hassl A [1998]: Krankheiten und Krankheitsabwehr. In: Hofrichter R (Hsg.): Amphibien. Naturbuch Verlag; Augsburg:108–110.
9. A174 Hassl A [2000]: Diseases and Defense Mechanisms. In: R. Hofrichter (edt): Amphibians: The world of frogs, toads, salamanders and newts. Firefly Books Ltd; Westport, CT : 108–110.
10. Hassl A [2000]: Diseases and Immunology. In: R. Hofrichter (edt): The Encyclopedia of Amphibians: Evolution, Anatomy and Physiology. Key Porter Books; Toronto, CA : 108–110.
11. A182 Hassl A, Pfleger S, Benyr G [2001]: Salmonellen–Infestationen in Amphibien und Reptilien. Mitt Österr Ges Tropenmed Parasitol 23: 39–42.
12. A184 Hassl A, Url A, Rebel–Bauder B [2002]: Weeksella virosa Holmes et al., 1987 colonised epidermal cysts in Hyla crepitans Wied–Neuwied, 1824 (Anura: Hylidae). Herpetozoa 14(3/4): 127–131.
13. A193 Pfleger S, Benyr G, Sommer R, Hassl A [2003]: Pattern of Salmonella Excretion in Amphibians and Reptiles in a Vivarium. Int J Hyg Environ Health 206: 53–59.
14. A198 Hassl A [2003]: Ectoparasite of lizards and possible vector: the mammal hard tick Haemaphysalis concinna Koch, 1844. Herpetozoa 16 (1/2): 86–88.
15. A199 Hassl A [2003]: Die Zecke der mediterranen Testudo–Arten. ÖGH–Aktuell 12: 12.
16. A200 Hassl A, Benyr G [2003]: Hygienic evaluation of terraria inhabitated by amphibians and reptiles: cryptosporidia, free–living amebas, salmonella. Wiener Klinische Wochenschrift 115 (suppl 3): 68–71.
17. A205 Hassl A [2004]: Microbiological Conservation Medicine and Exotic Pets. Wiener Klinische Wochenschrift 116 (suppl 4): 53–57.
18. A208 Hassl A [2004]: Eine Glosse zum „Neuen Tierschutzgesetz in Österreich”. elaphe 12: 25–27.
19. A249 Hassl A, Richter B, Kübber–Heiß A [2010]: Captive Snake' Care as Parasite's Life Cycle Conservation Program. Herpetozoa 23 (1/2): 83–85.
20. A249 Hassl A, Richter B, Kübber–Heiß A [2010]: Captive Snake' Care as Parasite's Life Cycle Conservation Program. Herpetozoa 23 (1/2): 83–85.
21. A253 Hassl A [2010]: A case of a facultative life–cycle diversification in the fluke Pleurogenoides sp. (Lecithodendriidae, Plagiorchiida). Wiener Klinische Wochenschrift 122 (suppl 3): 91–93.
22. A270 Hassl A [2012]: Blood parasitism by hemogregarines in Central European lizards. Herpetozoa 25 (1/2): 83–86.
23. A292 Hassl A [2016]: Ticks and mites parasitizing free–ranging reptiles in Austria – with an identification key to Central European herpetophagous Acarina. Herpetozoa 29(1/2): 77–83.
24. A260 Hassl A, Kleewein A [2017]: Die Parasitenfauna allochthoner, nearktischer Sumpfschildkröten in Kärnten und deren Konsequenz im Kontext von Artenschutzmaßnahmen. Carinthia II 207./127. Jahrgang: 517–526.
25. A312 Hassl A [2018]: Der lukullische Ekel–Erreger des Teufels: Die Europäische Sumpfschildkröte als regionale Fastensuppe. ÖGH–Aktuell 48: 4–8.
26. A314 Hassl A [2019]: Die Parasiten zentraleuropäischer, frei–lebender Bergmolche. ÖGH–Aktuell 50: 14–18.
27. A339 Hassl A [2021]: Elegie auf ein geschundenes Chamäleon. elaphe 1/2022: 8.
28. A342 Hassl A, Kleewein A [2022]: Free–living, non–native pond sliders in Carinthia and their protozoan parasites: first recorded local occurrence of two remarkable Eimeria species. Carinthia II 212./132. Jahrgang: 79–84.
29. A340 Hassl A [2023]: Die rätselhaften Zeichen auf dem Boden: Tiburnias Nattern. elaphe 4/2023: 67–71.
30. A345 Hassl A [2023]: Die Krokodilgott Dämmerung oder das Verschwinden der Panzerechsen der Guelta d´Archei im Ennedi. Ögh–Aktuell 65: 12–16.

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W3.6 Fremde Publikationen, zum Thema passend

1. Mey E [2005]: Psittacobrosus bechsteini: a new extinct chewing louse (Insecta, Phthiraptera, Amblycera) off the Cuban Macaw Ara tricolor (Psittaciiformes), with an annotated review of fossil and recently extinct animal lice. Anzeiger des Vereins Thüringer Ornithologen 5: 201-17.