ABGESCHLOSSENE PROJEKTE

Während der ersten Förderperiode beschäftigten sich die Interdisciplinary Research Groups (IRG) mit 4 exemplarischen Forschungsprojekten:

Prävention von Tuberkulose-Übertragungen in Zeiten hoher Migration

Ziel dieses Projektes war es, Ursachen und Hintergründe für die Mensch-zu-Mensch-Übertragung bei der Tuberkulose in Zeiten hoher Migration zu identifizieren und daraus mögliche Interventionsmaßnahmen und Präventionsstrategien zu entwickeln. Anlass war die seit 2014 ansteigende Zahl an Neuerkrankungen in Deutschland, die wesentlich auf den Zuzug von Menschen aus Hochprävalenzländern der Tuberkulose zurückzuführen ist. Im Jahr 2016 wurden dem Robert Koch-Institut 5.915 Neuerkrankungen übermittelt.
Nahezu drei Viertel dieser neuen TB-Patienten ist im Ausland geboren. Das Projekt war in zwei Teilstudien aufgeteilt. In beiden Studien wurden Methoden der empirischen Sozialforschung angewendet und Präventionsstrategien mittels problemzentrierten Interviews bzw. einer standardisierten Befragung ausgearbeitet. Der erste Teil des Projekts zielte darauf ab, Probleme und Verbesserungsmöglichkeiten bei der Prävention von Mensch-zu-Mensch-Übertragung der TB in den Bereichen Diagnose und Therapie zu identifizieren. Hierzu wurden Interviews mit Ärzten, Bediensteten des öffentlichen Gesundheitsdienstes und mit Patienten geführt, die als Flüchtlinge nach Deutschland gekommen waren und hier an TB behandelt wurden.
In der zweiten Projektphase sollte die Wirksamkeitvon TB-Schulungsmaßnahmen bei asylsuchenden TB-Patienten untersucht werden, indem Patienten aus zwei Lungenfachkliniken zu ihrem Wissen über die Krankheit und zu ihren Einstellungen hinsichtlich der Therapie bzw. der künftigen Medikamenteneinnahme befragt wurden.

Projektteilnehmer:
Trainee: Dr. Sven Stadtmüller (GESIS)
Supervision: S. Ehlers (FZB), J. Schröder (GESIS), N. Menold (GESIS)
Partner: FZB, GESIS, GIGA, HKI

Charakterisierung von Aerosolen, die Krankheitserreger über die Luft übertragen können

Atemwegserreger, wie Tuberkulosebakterien oder Influenza A Viren können auf unterschiedliche Weise auf den Menschen übertragen werden: Durch den direkten Kontakt mit einer infizierten Person, durch Berührung kontaminierter Oberflächen oder über das Einatmen der Erreger über die Luft. Bisher weiß man sehr wenig darüber, wie Erreger durch die Luft transportiert werden und wie die Aerosole, die diese Erreger transportieren, aufgebaut sind. Aerosole sind Suspensionen, die aus festen oder flüssigen Partikeln bestehen und über einen längeren Zeitraum in der Luft schweben können. Sie stellen somit ein optimales Transportmittel für den Erreger dar, um über die Luft übertragen zu werden.
Das Forschungsprojekt Luft hatte es sich zum Ziel gesetzt, diesen Übertragungsweg genauer zu beleuchten und den Transportweg der Aersole in der Luft zu modellieren. Dazu wurden zuerst die biophysikalischen Eigenschaften der Pathogene untersucht, die einen großen Einfluss darauf haben, wie sie durch die Luft transportiert werden. Neben der Größe, der Oberflächeneigenschaft und der Morphologie, spielte hier auch die Hygroskopizität eine wichtige Rolle. Darunter versteht man die Fähigkeit aus der Luft Wasser aufzunehmen und zu binden. Im Anschluss an diese Untersuchungen wurden Aerosole aus der Umgebungsluft und aus dem Atemtrakt infizierter Wirte nachgewiesen und charakterisiert werden. Diese Erkenntnisse können dabei helfen, Infektionsrisiken zu identifizieren und Schutzmaßnahmen zu etablieren.

Projektteilnehmer:
Trainee: Elisabeth Pfrommer
Supervision: K. Schepanski (TROPOS), G. Gabriel (HPI), T. Gutsmann (FZB),
U.E. Schaible (FZB)
Partner: ATB, FLI, FZB, GESIS, GIGA, HPI, PIK

Gewässer als Reservoir für Krankheitserreger

Wasser ist ein lebensnotwendiges Element für alle Lebewesen. Zugleich ist es aber auch Lebensraum für eine Vielzahl von Mikroorganismen, unter denen sich auch Krankheitserreger befinden können, die über das Wasser auf Menschen oder Tiere übertragen weden können. Teiche, Flüsse und Seen können demnach ein zentrales Reservoir für Krankheitserreger darstellen. Die Erreger gelangen über Abwässer, Tiere und Menschen in das Gewässer, von wo aus sie weitere Individuen infizieren und sich somit ausbreiten können. Vor allem Wasserkörper mit geringer Größe können hierbei als Hotspot dienen, da sie in der Regel nährstoffreich und Anlaufpunkt für eine große Zahl von Wasservögel sind. Darüber hinaus sind kleine Gewässer ein bevorzugter Lebensraum für die Nachkommen blutsaugender Insektenarten.
Ziel des Forschungsprojektes war es, das Vorkommen von Krankheitserregern wie Clostridium difficile und (Vogel-)Influenza A Viren zu untersuchen. Für diese Untersuchungen wurden verschiedene Wasserquellen im Berliner Raum ausgewählt, darunter fünf Seen, der Berliner Tierpark und eine Kläranlage. Um jahreszeitliche Änderungen beobachten zu können, wurden die Standorte alle drei Monate beprobt. Neben Wasser wurden auch Sedimentproben der Seen entnommen und Umweltparameter, wie Temperatur, pH-Wert und Nährstoffkonzentrationen dokumentiert. Zudem wurde anhand molekulargenetischer Methoden das Mikrobiom, also die gesamte Bakteriengemeinschaft eines Standortes erfasst.

Projektteilnehmer:
Trainee: Daniela Numberger
Supervision: A. Greenwood (IZW), H.-P. Grossart (IGB)
Partner: DSMZ, HPI, IGB, IZW, ZALF, ZMT

Vektoren als potenzielle Überträger von Krankheitserregern

Als Vektoren bezeichnet man lebende Organismen, die Krankheitserreger von einem infizierten Tier oder Mensch auf andere Menschen oder ein anderes Tier übertragen. Zu den wichtigsten Vektoren zählen Gliederfüßler, wie auch Nagetiere, wie z.B. die Rötelmaus. Diese können Krankheiten, wie Malaria, Borreliose oder das Hantavirus übertragen. Vor allem die Stechmücke als potentieller Vektor gewinnt in den letzten Jahren immer mehr an Bedeutung, wie man an der zuletzt in Süd- und Mittelamerika grassierenden Zika-Virus-Epidemie sehen konnte. Globalisierung und Klimaerwärmung tragen seit einiger Zeit dazu bei, dass sich Vektoren ausbreiten und Infektionsquellen zunehmend häufiger zur Verfügung stehen. So können einheimische Blutsauger auf neue Krankheitserreger treffen und neue Vektoren Überträger für eingeschleppte Krankheitserreger werden. Gegenwärtig existieren für angemessene Risikoanalysen aber unzureichende Kenntnisse zur Ökologie und zur Vektorkompetenz einheimischer Arten. Hier sollte die Arbeit der Vektoren-Gruppe einen Beitrag leisten. Es wurden Bruthabitate untersucht, Wirtspräferenzen analysiert und gesammelte Stechmücken auf Krankheitserreger getestet. Zoologische Gärten sind für solche Untersuchungen ideale Untersuchungsgebiete, da die dort gehaltenen Tiere engmaschig überwacht und Krankheiten somit schnell erkannt werden. Zudem leben hier Wildtiere, wie z.B. Zugvögel, die Krankheitserreger einschleppen können. Durch kompetente Vektoren wäre somit eine Übertragung von Erregern vom Wildreservoir auf Zootiere möglich.

Projektteilnehmer:
Trainee: Eva Heym
Supervision: H. Kampen (FLI), D. Walther (ZALF)
Partner: BNITM, FLI, IGB, IZW, PIK, ZALF