Stiftung Tierärztliche Hochschule Hannover (TiHo)

Prävalenz pathogener Mikroorganismen bei hannoverschen Schildzecken und Vergleich mit früheren Studien

Blazejak, Katrin

Tick borne diseases consistently represent an issue for human and animal health. Although an indispensable part of the one health-approach, long-term monitorings analysing pathogen prevalence in hard ticks are scarce. Therefore, the aim of the present study was to determine current infection rates of A. phagocytophilum, Rickettsia spp. and Borrelia spp. in I. ricinus ticks. Additionally, the study serves as a follow-up to studies conducted in 2010 and 2005, thus, statistical analysis of the development of tick infection rates with named pathogenic microorganisms was a second major aim.   In the year 2015, a total of 2100 I. ricinus were collected at ten different recreational ares in the city of Hanover, Germany, and analysed by using molecular techniques.   In the year 2015, a total of 3.8% of investigated ticks was infected with A. phagocytophilum. Stage-specific infection rates were 7.2% in adults (9.4% of females, 4.9% of males) and 2.4% in nymphs. Statistically significant differences were observed between stages, locations and months. Data comparison over the 10-year monitoring period revealed constant A. phagocytophilum infection rates. However, a significant increase of A. phagocytophilum positive females between 2015 (9.4%) and 2010 (0.0%) as well as 2005 (4.1%) was determined. Furthermore, adult ticks were significantly more often infected with A. phagocytophilum compared to 2010 (7.2% vs. 4.1%). While the comparison of seasonal infection rates between study years revealed significant differences, local infection rates were constant between study years.   Concerning Rickettsia spp. infection rates, 50.8% of all tested ticks were positive, with an infection rate of 54.1% in adults (57.6% females, 50.5% males) and 49.5% in nymphs. Significant differences were also found between stages, locations and months. Overall, numbers of Rickettsia-positive ticks increased significantly over the course of the 10-year study period, comprising all stages. Additionally, seasonal and local differences were determined.   Analyses of Borrelia spp. infection rates resulted in a total of 24.0% infected ticks, with infection rates of 35.4% in adults (38.5% females, 32.3% males) and 19.8% in nymphs. Significant differences were found between adults (females as well as males) and nymphs. Moreover, local, but no seasonal differences were found. Species differentiation was successful in 52.7% of Borrelia spp. positive ticks, with 8.9% of them identified as B. miyamotoi. Despite constant total infection rates, distribution of B. burgdorferi s.l. genospecies showed significant differences compared to previous studies. From 2010 to 2015, a significant decrease of B. afzelii and B. spielmanii was observed. In addition, in the year 2015 multiple infections were less frequent than in 2010.   Concerning co-infections of Rickettsiales (A. phagocytophilum and Rickettsia spp.), a significant renewed increase between 2010 (0.6%) and 2015 (2.2%), but not compared to 2005 (2.8%) was found. In 2015, 10.9% of ticks were co-infected with Borrelia spp. and Rickettsia spp., representing a significant increase compared to 2010 (7.3%). Furthermore, coinfection rates of Borrelia spp. and A. phagocytophilum increased significantly between 2010 (0.3%) and 2015 (1.1%). Data comparison of triple-infections revealed no significant differences between study years.   A continuous monitoring of tick infection rates with pathogenic microorganisms is an indispensable part of a public health risk assessment. Therefore, a follow-up monitoring starting in the year 2020 is planned.

Durch Zecken übertragene Erkrankungen sind von steter Bedeutung für die menschliche und tierische Gesundheit. Obwohl Langzeitstudien zur Prävalenz pathogener Mikroorganismen bei Schildzecken einen wichtigen Bestandteil einer Risikoanalyse im Rahmen des One Health-Konzeptes darstellen, sind nur wenige solcher Studien verfügbar. Ziel der vorliegenden Studie war es daher, Infektionsraten mit A. phagocytophilum, Rickettsia spp und Borrelia spp. bei I. ricinus-Zecken zu ermitteln. Da die Studie zeitgleich als Folgestudie zu Datenerhebungen aus den Jahren 2010 und 2005 fungierte, war die übergreifende Analyse der Dynamik der Infektionsraten mit den genannten Mikroorganismen ein weiteres Studienziel. Hierfür wurden im Studienjahr 2015 erneut an zehn Orten im Stadtgebiet Hannover insgesamt 2100 Zecken der Art I. ricinus zur molekularbiologischen Untersuchung auf genannte Erreger gesammelt.   Im Jahr 2015 waren insgesamt 3,8 % der Zecken mit A. phagocytophilum infiziert. Adulte Zecken zeigten eine Infektionsrate von 7,2 %, dabei waren Weibchen zu 9,4 % und Männchen zu 4,9 % infiziert. Zusätzlich waren 2,4 % der Nymphen infiziert.   Statistisch signifikante Unterschiede konnten sowohl zwischen den Stadien als auch zwischen den einzelnen Sammelorten und Monaten nachgewiesen werden. Der Vergleich der Infektionsraten über den 10-jährigen Untersuchungszeitraum ergab konstant bleibende Gesamtinfektionsraten. Dennoch konnte ein Anstieg von A. phagocytophilum-infizierten Weibchen sowohl zwischen 2015 (9,4 %) und 2010 (0,0 %) als auch 2005 (4,1 %) verzeichnet werden. Des Weiteren waren adulte Zecken im Jahr 2015 signifikant häufiger mit A. phagocytophilum infiziert als im Jahr 2010 (7,2 % vs. 4,1 %). Während der saisonale Vergleich zwischen den Studienjahren ebenfalls statistisch signifikante Unterschiede aufzeigte, ergab der orts-spezifische Vergleich keine statistisch relevanten Unterschiede.   Die Gesamtinfektionsrate mit Rickettsia spp. lag bei 50,8 %, dabei waren 54,1 % der Adulten (57,6 % Weibchen; 50,5 % Männchen) und 49,5 % der Nymphen infiziert. Auch hier konnten signifikante Unterschiede zwischen den Stadien, Orten und Monaten nachgewiesen werden. Insgesamt konnte ein signifikanter Anstieg Rickettsia spp.-infizierter Zecken in dem Analysezeitraum von zehn Jahren verzeichnet werden, welcher alle Stadien umfasste. Zusätzlich zeigten sich sowohl saisonal als auch lokal signifikante Unterschiede.   Die Untersuchung auf Borrelia spp. ergab eine Gesamtinfektionsrate von 24,1 %, mit einer Infektionsrate von 35,4 % der adulten Zecken (38,5 % Weibchen; 32,3 % Männchen) und 19,8 % der Nymphen. Statistisch signifikante Unterschiede wurden zwischen Adulten (sowohl Weibchen als auch Männchen) und Nymphen ermittelt. Zusätzlich waren lokale, aber keine saisonalen Unterschiede feststellbar. Eine Differenzierung der Genospezies war insgesamt bei 52,7 % der Borrelia spp.-positiven Zecken möglich, wovon 8,9 % mit B. miyamotoi infiziert waren. Trotz konstanter Gesamtinfektionsraten zeigten sich signifikante Unterschiede in der Verteilung der einzelnen B. burgdorferi s.l.-Genospezies. So konnte zwischen 2010 und 2015 ein signifikanter Rückgang von B. afzelii- und B. spielmanii-Infektionen ermittelt werden. Zusätzlich gab es im Studienjahr 2015 signifikant weniger Mehrfachinfektionen als im Studienjahr 2010.   Bezüglich der Koinfektionen zwischen Rickettsiales (A. phagocytophilum und Rickettsia spp.) konnte ein signifikanter Wiederanstieg zwischen 2010 (0,6 %) und 2015 (2,2 %), nicht jedoch gegenüber 2005 (2,8 %) ermittelt werden. Im Jahr 2015 waren 10,9 % der Zecken mit Borrelia spp. und Rickettsia spp. koinfiziert, was eine signifikant höhere Koinfektionsrate als 2010 (7,3 %) darstellt. Auch die Koinfektionsrate von Borrelia spp. und A. phagocytophilum erhöhte sich signifikant zwischen 2010 (0,3 %) und 2015 (1,1 %). Die vergleichende Analyse der Dreifachinfektionen ergab keine statistisch relevanten Unterschiede.   Eine regelmäßige Untersuchung der Infektionsraten von pathogenen Mikroorganismen bei Schildzecken ist unverzichtbar, um das aktuelle Gesundheitsrisiko von Mensch und Tier bewerten zu können. Um das bisherige Monitoring fortzuführen, ist eine Folgestudie für das Jahr 2020 geplant.

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Blazejak, Katrin: Prävalenz pathogener Mikroorganismen bei hannoverschen Schildzecken und Vergleich mit früheren Studien. Hannover 2018. Tierärztliche Hochschule.

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