Vektorökologie Flashcards
Definition Vektor
• allgemein Überträger von Infektionskrankheiten auslösenden Erregern
• Transport eines Erregers vom Hauptwirt (Reservoirwirt) auf einen anderen Organismus, ohne selbst zu erkranken
-> entspricht einem indirekten, horizontalen Infektionsweg
• in der Ökologie: wenn Insekten Pathogene auf Außenseite oder im Körper tragen und diese auf Wirt übertragen
Bekämpfung durch
Kenntnisse über die übertragene Krankheit
und
ökologische Kenntnisse über die Vektoren
Reservoir
primärer Lebensraum, in dem der Erreger gewöhnlich auftritt und eine Entwicklungsnische besetzt
Vehikel
Unbelebter Überträger (wie Wasser, Boden, Gülle, Schlamm, Pflegegegenstände, medizinische Geräte, etc.), welcher Erreger ungerichtet auf ein neues Zielmedium (z.B. Lebensmittel oder Wirt) transportieren kann
Bestimmende Faktoren für Vektorfunktion
- geographische Streuung des Erregers mit dem Vektor, dem Reservoirpool und/oder dem Wirt
- Vektorkompetenz -> Erregeraufnahme und -übertragung
- Vektorkapazität -> Dichte der Vektorpopulation, Erregerdichte im Vektor, Saisonale und lokale Befristung der Vektorfunktion, …
- Anzahl von Ausweich- und Hilfsvektorarten
- andere, die Übertragung begünstigende Faktoren
Beispiele für Vektoren
Zecken, Milben, Flöhe, Krebse
• Flagellaten
− Schlafkrankheit durch Tsetsefliegen
• Plasmodien
− Malaria durch Anopheles-Mücke
• Viren
− Denguefieber durch Tigermücken
• Bakterien
− Pest durch Flöhe
Transmissionswege von viralen Infektionen beim Menschen
• Cross-species
- Tollwut
- Ebola etc
• Direkt
- Tröpchen
- Fäkal-roal
- sexuell
• Insektenstich/-biss
• Vertical
- HIV auf Neugeborenes
• über Umwelt
Beispiel: Schlafkrankheit
• Vektor:
- Gruppe der Trypanosomen, Glossina spec (Tsetsefliege)
- sticht und saugt
- tropisches Afrika (Feuchtgebiete)
- trockene Savanne
- tagaktiv
• Erregereservoir: Menschen, Rinder, Antilopen
Schwierigkeiten für Vektorökologen
Vielfalt von Vektoren, Wirtstieren und Habitaten
Beispiel: Malaria
Überträger: Anophelesmücke, Culex
- reagieren auf Licht- und Wärmereize, Milchsäure, CO2
Malaria - Übertragung
- Eindringen durch Mückenstich
- Vermehrung in Leber
- befällt Erys, die dann platzen
- > Fieberschub
- andere Mücke stickt infizierten und nimmt Parasit auf
Voraussetzung für die Malariaübertragung
- Kompatibilität Vektor & Parasit
- Geeignetes Vektorstadium (Erregervermehrung bzw. Überleben der Erreger)
- minimale Infektionsdosis des Erregers (Tod des Wirtes vermeiden
- Befallstärke und Stichhäufigkeit des Vektors (Reinfektionshäufigkeit, Zahl der Blutmahlzeiten)
- Lebensdauer des Vektors
- Injektion von Speichel - Beeinflussung der Blutgerinnung
- Wirtsverhalten des Vektors: nur Mensch günstig
- Insektizidempfindlichkeit etc.
Vektor - ANOPHELES
Lebenszyklus
- Eiablage an Wasseroberfläche
- Entwicklung der Larve
- > Puppe oder tumbler
- > erwachsene Anophelesmücke, lebt ca 50 Tage
Vektor - ASIATISCHE TIGERMÜCKE
• überträgt ca. 20 Krankheiten (Dengue-, Chikungunya Fieber)
• ursprünglich Südostasien
• Eier durch Altreifenhandel weltweit verbreitet
• in 14 europäischen Ländern heimisch, erstmals 1979 in
Albanien entdeckt, in Italien seit 1990, Frankreich, Spanien, Schweiz
• 2007 Mückeneier in Rastatt entdeckt;
seit 2008 Schädlingsbekämpfung am Rhein
Vektor - JAPANISCHER BUSCHMOSKITO
• Kompetenter Vektor für West-Nil Virus und japanische
Enzephalitis
• 2009/10 während einer Studie in Süddeutschland
Beispiel Pest
• große europäische Pandemie von 1347 bis 1353
forderte geschätzte 25 bis 130 Millionen Todesopfer
– ein Drittel der damaligen europäischen
Bevölkerung
• Pandemie brach nach heutigem Wissensstand
zuerst in Asien aus und gelangte mit dem
Schiffsverkehr nach Europa
• manche Landstriche wurden weitgehend entvölkert,
während andere Regionen von der Seuche
verschont oder nur gering betroffen waren
Pest - mögliche Transmissionswege
• enzootisch (ständig oder häufig wiederholend)
• epizootisch
-> Hauptübertragungsweg auf Menschen
• Erreger Yersinia pestis
- sehr hohe, aber nicht 100%-ige Letalität
- extrem hohes Ansteckungspotential
- Nachweis von Yersinia-DNA im Zahnmark von
Menschen des 8. und des 14. Jahrhunderts
• Heutige Stämme: offensichtlich schwächere Virulenz und molekularbiologische Abweichungen
Wieso ist der mögliche Transmissionsweg über europäischenRattenfloh fraglich?
• Reisende brachten Krankheit von Reisen mit
-> direkte Übertragung?
• Rattenfloh springt sehr ungern auf Menschen
• Epizootien bei Hausratten fehlen
War der Pestvektor vielleicht doch eher
die Kleiderlaus?
• behält Pestbakterien ca 2 Wochen im Blut, ausscheiden mit Kot
• bereits 1665 Beweis, dass die Seuche durch infizierte Kleidung übertragen werden kann
-> damit schnellere Ausbreitungsgeschwindigkeit
möglich
(so auch beobachtet)
Beispiel: Borreliose
Ixodes ricinus (Schildzecke) • Wirte: Nagetiere, Rehe, Rotwild • wichtiger Einfluss auf Überlebensbedingungen von Zecken sind milde Winter • Wirtssuche ab 7-10°C • Krankheitsfällt stetig steigend
Welche Faktoren beeinflussen das Auftreten einer vektorübertragenden Krankheit?
• Vorhandensein der Vektoren • Vorhandensein der Erreger • Vorhandensein von Reservoiren • Kontakt Reservoir - Vektor Kontakt Vektor - Wirt • endemische Ausbreitung bleibt unerkannt
Welchen Einfluss hat die globale Erwärmung auf Vektoren?
• mildere Winter, vor allem im Süden
-> Abnahme der sonst hohen Mortalität von Vektoren
• Winter feuchter, Sommer trockener Norden feuchter, Süden u Osten trockener -> Änderung von Lebensräumen - Veränderung von Aktivitätsperioden - Änderung der Vektorkompetenz
Einfluss globaler Erwärmung
ZECKE
- Klimawandel (nicht allein verantwortlich)
- Landschaftliche Veränderungen, Zunahme natürlicher Biotope - Zecken brauchen feuchte Biotope
- Zunahme an Zwischenwirten - Anstieg Nagetierpopulation, zieht Zeckenanstieg nach sich
- Menschliches Verhalten erhöht Kontakt mit Zecken
Einfluss globaler Erwärmung
MALARIA
• Abholzung des Regenwaldes erhöht Risiko der lokalen Bevölkerung um rund 50%
• im geschlossenen Regenwald unterliegt Anopheles darlingi im Konkurrenzkampf mit anderen Arten
• Auflichtung verschafft ihr einen ökologischen Vorteil, mehr Kleinstgewässer, weniger Feinde
-> Entwaldung ist eine der wichtigsten ökologischen Faktoren, die eine Malariaepidemie auslösen können
Kann sich Malaria in Deutschland reetablieren? Faktoren
- Vektororganismen müssen vorhanden sein
- Geeignete Lebensräume (z.B. renaturierte Altarme, Flachwasser-Kompensationsflächen, Überflutungs-Retentionsflächen) müssen vermehrt vorhanden sein
- Erreger muss in infizierten Menschen nach Deutschland kommen
- Erregeraufnahme durch einen Mückenstich in die Mückenbestände
- Erreger braucht mindestens 2-3 Monate Temperaturen größer 10°C, um sich in der Mückenpopulation zu etablieren
- Erreger könnte sich wesentlich länger in den Mücken etablieren, wenn noch regelmäßiger feucht-warme Winter auftreten
Pflanzen als Vektoren
• Ulmenkrankheit durch die Pilze Ophiostoma ulmi und O. novo-ulmi
-> seit Anfang des 20. Jahrhunderts ein großer Teil der europäischen Ulmen abgestorben
• meist durch Ulmensplintkäfer (Scolytus) übertragen, bei benachbarten Bäumen kann es aber auch zu einer Übertragung durch Wurzelverwachsungen kommen
• Pilz verbreitet sich in den Leitungsbahnen der Pflanze
-> Störung der Wasserversorgung betroffener Pflanzenteile
• kann innerhalb von ein bis zwei Jahren zum Tod der Bäume führen
• betrifft vor allem Feldulme und Bergulme, aber auch Flatterulme und amerikanische Ulme
Lebenszyklus des Borkenkäfers in Verbindung mit den Pilzen der holländischen Ulmenkrankheit
• Larve frisst und wächst unter Borke
- bildet Tunnel -> Aufbrechen der Borke
• Fruchtkörper des Pilzes bricht in Puppenkammer hervor
• Junge Erwachsene Käfer befliegen gesunde Bäume mit Sporen
• fressen Zweige in Baumkronen -> Sporen gelangen in Wunden
• erwachsene Käfer suchen tote oder sterbende Bäume und legen Eier unter Borke
Nematode und Bockkäfer bewirken Kieferwelke
- Larve entwickelt sich im Holz
- Nematoden reproduzieren sich und fressen in Holzzellen oder Pilzebn
- Nematode wird zur Puppe, bevor Käfer erwachsen wird
- erwachsener Käfer trägt Nematode
(1) Eiablage der Käfer in Schlitzen von toten oder sterbenden Bäumen
- > Nematoden dringen in Schlitze ein
(2) fressen im gesunden Baum
- resistenter Baum -> Wirt stirbt
- nicht resistent: Nematoden dringen in Fraßkuhlen ein und vermehren sich im Xylem -> Tod des Baumes
