Beiträge aus der Wissenschaft

Wie sich das Zika-Virus verbreiten könnte

11.11.2019 09:48

Wie sich das Zika-Virus verbreiten könnte

Wissenschaftler von Goethe-Universität und Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung erstellen Karten zum Zika-Infektionsrisiko

FRANKFURT. Es hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab, wie sich Infektionskrankheiten wie das Zika-Virus verbreiten. Umweltfaktoren spielen ebenso eine Rolle wie sozioökonomische Faktoren. In jüngster Zeit gab es mehrere Versuche, das Übertragungsrisiko des Zika-Virus auf globaler oder lokaler Ebene vorherzusagen, doch sind die räumlichen und zeitlichen Muster der Übertragung noch nicht sehr gut verstanden. Nun konnten Forscher der Goethe-Universität und der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung in Frankfurt verlässliche Karten des Zika-Infektionsrisikos für Südamerika erstellen. Die Ergebnisse sind im Fachmagazin „PeerJ“ erschienen. Basierend auf den Modellen für Südamerika nutzten sie die Methode, um das Zika-Risiko auch für Europa zu bestimmen.

In den allermeisten Fällen übertragen Mücken der Gattung Aedes das Zika-Virus auf den Menschen, wenn sie ihn stechen. Als Hauptvektoren gelten die Gelbfiebermücke (Aedes aegypti) und die Asiatische Tigermücke (Aedes albopictus). Beide Stechmückenarten sind in Südamerika weit verbreitet. In Europa kommt die Gelbfiebermücke fast nicht vor, die asiatische Tigermücke ist hingegen im Mittelmeergebiet sehr weit verbreitet.

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„Mit unseren neuen Modellierungsansätzen können wir einerseits die Risikogebiete für Zika-Infektionen in Lateinamerika aufzeigen“, sagt Sven Klimpel, Professor für Parasitologie und Infektionsbiologie an der Frankfurter Goethe-Universität und am Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrum. „Außerdem sind wir anhand der Modelle nun auch in der Lage, Zika-Risikogebiete für Europa darzustellen. Unsere Modelle bilden zum Beispiel auch die beiden autochthonen Fälle in Südfrankreich im Département Var ab (s. Abbildung).“ Ende Oktober meldeten französische Behörden den ersten Zika-Fall in Europa, etwa eine Woche später wurde ein zweiter Fall publik.

In Südamerika ist das Zika-Infektionsrisiko den Berechnungen zufolge an der brasilianischen Ostküste sowie in Mittelamerika am höchsten. Für das Amazonas-Gebiet ist das Risiko moderat, die niedrigsten Werte finden sich in den südlichen Gebieten des Kontinents. Die folgenden Länder sind gemäß dem Modell besonders betroffen: Brasilien, Kolumbien, Kuba, die Dominikanische Republik, El Salvador, Guatemala, Haiti, Honduras, Jamaika, Mexiko, Puerto Rico und Venezuela. In Europa ist die Möglichkeit einer Infektion vor allem in den Gebieten am Mittelmeer gegeben, sie besteht jedoch auch im französischen Inland und den baden-württembergischen Rhein-Gebieten.

Um das Infektionsrisiko in einem bestimmten Gebiet zu bestimmen, modellierten die Forscher um Dr. Sarah Cunze und Prof. Dr. Sven Klimpel die potenzielle Verbreitung der beiden Stechmückenarten. Weil die Mücken das Zika-Virus aber nur übertragen können, wenn das Zika-Virus in einer Region überhaupt vorkommt, schlossen die Forscher eine sogenannte Evidence Consensus Karte in ihr Risikomodell ein. Die Karte kategorisiert auf regionaler Ebene die Anzahl der gemeldeten Zika-Erkrankungen. Zudem banden sie die durchschnittliche Temperatur des wärmsten Quartals in das Modell mit ein, da die Temperatur entscheidenden Einfluss darauf hat, ob sich das Virus in der Stechmücke halten und vervielfältigen kann. Und schließlich nahmen die Wissenschaftler noch sozioökonomische Faktoren wie die Bevölkerungsdichte (je höher, desto höher das Übertragungsrisiko) und das Bruttoinlandsprodukt (je höher, desto niedriger das Übertragungsrisiko) hinzu.

Publikation: Cunze S, Kochmann J, Koch LK, Genthner E, Klimpel S. 2019. Vector distribution and transmission risk of the Zika virus in South and Central America. PeerJ 7:e7920 DOI 10.7717/peerj.7920

Ein Bild zum Download finden Sie unter: http://www.uni-frankfurt.de/83225123

Bildtexte:
Abbildung 1: Korrelativer Ansatz zur Modellierung der Gebiete mit erhöhtem Zika-Infektionsrisiko in Südamerika. In die Modellierung fließen neben der modellierten Verbreitung der beiden Hauptvektorarten (Aedes aegypti a1 und Ae. albopictus a2) die mittlere Temperatur des wärmsten Quartals (b), die Verbreitung des Zika-Virus (c) und des Dengue-Virus (e), die Bevölkerungsdichte (f) und das Brutto-Inlandsprodukt mit ein.
Abbildung 2: Modelliertes Risiko, sich mit dem Zika-Virus zu infizieren, für Südamerika.
Abbildung 3: Gebiete, in denen eine autochtone Übertragung des Zika-Virus durch den Stich einer infizierten Tigermücke möglich ist, da die Temperaturbedingungen geeignet sind (rote Bereiche) und die Tigermücke bereits als vektorkompetente Art vorkommt (schraffierte Bereiche).
Informationen: Prof. Dr. Sven Klimpel, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Fachbereich 15 (Biowissenschaften), Campus Riedberg, Telefon 069 798-42237, E-Mail klimpel@bio.uni-frankfurt.de

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Prof. Dr. Sven Klimpel, Institut für Ökologie, Evolution und Diversität, Fachbereich 15 (Biowissenschaften), Campus Riedberg, Telefon 069 798-42237, E-Mail klimpel@bio.uni-frankfurt.de

Originalpublikation:

Cunze S, Kochmann J, Koch LK, Genthner E, Klimpel S. 2019. Vector distribution and transmission risk of the Zika virus in South and Central America. PeerJ 7:e7920 DOI 10.7717/peerj.7920