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Ressortforschungsplan 2024, Gesundheitliche Risiken bei der Planung klimaresilienter Städte und Gemeinden vermeiden

Die Entwicklung und Planung klimaresilienter Städte ist ein wichtiger Baustein für die Anpassung an den Klimawandel und den Klimaschutz. Naturbasierte Lösungen für blau-grüne Infrastrukturen spielen bei der Planung klimaresilienter Städte eine besondere Rolle. Veränderungen im Wasserhaushalt, die Verbesserung von Versickerungsmöglichkeiten und Schaffung von grünen Bändern in Städten sind hier einige wichtige Eckpunkte. Gleichzeitig muss bei diesen Maßnahmen aber auch die potentielle Begünstigung der Ansiedelung und Ausbreitung von Lästlingen, Gesundheitsschädlingen und allergieauslösenden Pflanzen mitgedacht werden. Damit eine Transformation urbaner Lebensräume hin zu Orten mit hoher Lebensqualität gelingen kann, müssen nicht-intendierte Nebeneffekte mitberücksichtigt werden. Dies ist besonders bedeutsam vor dem Hintergrund des Auftretens von invasiven Arten (Asiatische Tigermücke, Ambrosia), aber auch heimische Arten können auf die herbeigeführte Veränderung von Lebensbedingungen in urbanen Räumen mit vermehrter Verbreitung reagieren. Es fehlt an einer aktuellen Gesamtschau der gesundheitlichen Effekte, die durch planerische Voraussicht vermeidbar wären. Im Rahmen des Projektes sollen daher die gesundheitlichen Effekte von Maßnahmen zur Anpassung an die Folgen des Klimawandels in Städten und Gemeinden empirisch in Feldstudien an ausgesuchten und möglichst repräsentativen Fallbeispielen untersucht werden. Hierzu sollen mehrere Projekte, in denen urbane Bereiche klimaresilient gestaltet wurden, mit ökologischen Untersuchungen begleitet werden, um die komplexen Folgen planerischen Handelns adäquat zu erfassen. Die Erkenntnisse aus diesen Untersuchungen fließen in einen Leitfaden für die vorrausschauende Planung klimaresilienter Städte ein, in dem der aktuelle Kenntnisstand dargestellt, mögliche positive und negative Wirkungen der Maßnahmen benannt und Empfehlungen formuliert werden. HInweis: Anpassung des VH (Teiling in zwei Teilvorhaben) - FKZ 3723484011+3723484012

Verbreitungsgebiete der Asiatischen Tigermücke in Freiburg i. Br.

Der Geodatensatz zeigt die Verbreitungsgebiete der Asiatischen Tigermücke in Freiburg im Breisgau.

Klimawandel begünstigt Virenverbreitung durch Stechmücken

<p>Klimawandel begünstigt Virenverbreitung durch Stechmücken</p><p>In Deutschland lebende heimische und exotische Stechmücken können Überträger für Chikungunya- und Zika-Viren sein – so eine Analyse im Auftrag des Umweltbundesamtes. Das Risiko nimmt zu, wenn es durch den Klimawandel wärmer wird. Kehren Menschen beispielsweise von Fernreisen mit den Viren infiziert zurück, können diese bei Stichen von Mücken aufgenommen und auf andere Menschen übertragen werden.</p><p>In dem Projekt<a href="https://www.umweltbundesamt.de/publikationen/vektorpotential-einheimischer-stechmuecken">„Vektorpotential einheimischer Stechmücken“</a>wurden sowohl ausgewählte einheimische Stechmückenarten als auch die eingewanderte Asiatische Tigermücke als mögliche Überträger für Chikungunya- (CHIKV) und Zika-Viren (ZIKV) in Deutschland berücksichtigt. Das Übertragungsrisiko durch die verschiedenen Stechmückenarten wurde in Abhängigkeit von Temperatur, Stechmückenverbreitung und der Populationsdichte des Menschen untersucht. Grundsätzlich konnte durch die datenbasierte Risikoanalyse gezeigt werden, dass nicht nur neu auftretende exotische Arten wie die Asiatische Tigermücke, sondern auch einheimische Stechmückenspezies als Überträger von eingeschleppten Erregern in Betracht gezogen und bei zukünftigen Risikobetrachtungen berücksichtigt werden müssen.</p><p>Bei den untersuchten einheimischen<em>Culex-</em>und<em>Aedes</em>-Arten konnte kein Übertragungspotential für ZIKV nachgewiesen werden, mit Ausnahme der ausschließlich in Küstengebieten verbreiteten Stechmückenart<em>Ae. detritus</em>. Die exotische Spezies<em>Ae. albopictus</em>zeigte ein Übertragungspotential für ZIKV, allerdings ausschließlich bei höheren Umgebungstemperaturen. Diese Stechmücken hingegen übertragen das CHIKV bereits bei niedrigen Temperaturen. In geringerem Ausmaß übertragen auch die Überschwemmungsmücke<em>Ae. sticticus</em>und die weit verbreitete Art<em>Culex torrentium</em>das CHIKV.</p><p>Durch die starke Temperaturabhängigkeit von ZIKV in<em>Ae. albopictus</em>und der sehr lokalen Verbreitung von<em>Ae. sticticus</em>in Überflutungsgebieten besteht für die Übertragung von ZIKV deutschlandweit aktuell ein sehr geringes Risiko. Im Gegensatz dazu besteht ein erhöhtes Risiko für die Zirkulation von CHIKV: Die Kombination von Temperatur, Verbreitung der übertragenden Stechmückenart und Bevölkerungsdichte führt zu einem erhöhten Risiko einer Übertragung in Nordrhein-Westfalen, dem Oberrheingebiet und dem zentralen Ostdeutschland. Mit steigender Temperatur aufgrund des Klimawandels muss langfristig mit der weiteren Ausbreitung der Asiatischen Tigermücke und damit mit einem steigenden Risiko der lokalen CHIKV-Übertragung in Deutschland gerechnet werden. Bisher sind hierzulande aber Krankheitsausbrüche, die mit dieser Stechmückenart assoziiert sind, ausgeblieben.</p><p><strong>Welche Gefahren gehen von</strong><strong>Chikungunya- und Zika-Viren aus?</strong></p><p>Die meisten ZIKV-Infektionen verlaufen symptomlos, allerdings kann eine Infektion während der Schwangerschaft zu Fehlbildungen beim Fötus führen (zum Beispiel Mikrozephalie). Die Hauptbeschwerden des CHIK-Fiebers sind starke Muskel- und Gliederschmerzen, die eine schmerzhaft zusammengekrümmten Körperhaltung auslösen und über Monate anhalten können.</p><p><strong>Wie kann die Ausbreitung der Asiatischen Tigermücke in Deutschland eingedämmt werden?</strong></p><p>Präventivmaßnahmen, insbesondere gegen die weitere Ausbreitung der Asiatischen Tigermücke, spielen im Hinblick auf den Schutz der menschlichen Gesundheit eine wichtige Rolle. Dazu gehören neben professionellen Überwachungsmaßnahmen auch Maßnahmen, die durch die Bevölkerung durchgeführt werden. Diese betreffen insbesondere die Verhinderung und Beseitigung von potentiellen Brutstätten. Nähere Informationen finden Sie dazu in den Handlungsempfehlungen der<a href="https://www.fli.de/de/kommissionen/nationale-expertenkommission-stechmuecken-als-uebertraeger-von-krankheitserregern/">Nationalen Expertenkommission „Stechmücken als Überträger von Krankheitserregern“</a>.</p><p></p>

Vektorpotential einheimischer Stechmücken

In den letzten Jahren haben sich klinisch relevante Arboviren geographisch ausgebreitet. Im Rahmen des Projektes "Vektorpotential einheimischer Stechmücken" wurden Daten erhoben, um für Deutschland eine räumliche Risikoanalyse in Abhängigkeit von Temperatur, Stechmückenverbreitung und der Populationsdichte des Menschen für relevante tropische Arboviren durchzuführen (Dengue-, Chikungunya- und Zika-Virus). Im Forschungsbericht werden die im Labor erhobenen Daten zur Vektorkompetenz einheimischer und exotischer Stechmückenarten sowie die Adaptionsfähigkeit von Viren an niedrigere Temperaturen in Zellkultur dargestellt. Das Vektorpotential der Stechmückenspezies ist dabei sehr unterschiedlich bezüglich der untersuchten Temperaturen sowie der verschiedenen Viren. Übergreifend ergibt sich, dass die Verbreitung von exotischen Arten wie Aedes albopictus mit hohem Vektorpotential verbunden ist, aber auch einheimische Arten (Aedes sticticus, Culex torrentium) beobachtet werden müssen, um auf mögliche Eintragungen neuer Arboviren vorbereitet zu sein. Quelle: Forschungsbericht

Auswirkungen des Klimawandels auf die Verbreitung Krankheitserreger übertragender Tiere (exotische Stechmücken)

Eintrag und Ausbreitung der Asiatischen Tigermücke Aedes albopictus wurden erfasst. Autobahnraststätten und Schienenverkehr aus Italien wurden als Eintrittspforte nach Deutschland identifiziert. Eintrag und lokale Reproduktion lagen zwischen 2014 und 2016 deutlich höher als in den vorherigen Jahren. Der Eintrag stand in Zusammenhang mit der Abundanz in Italien und weniger mit veränderten klimatischen Bedingungen in Deutschland. Molekulargenetische Analysen ergaben eine lokale Überwinterung und Etablierung der Mücken in Deutschland. Gezielte Maßnahmen führten zu signifikanter Reduktion einer Population ohne Einsatz chemischer Insektizide. Die gewonnen Erkenntnisse dienen Präventivmaßnahmen zum Schutz der Gesundheit. Veröffentlicht in Umwelt & Gesundheit | 03/2020.

Nachwuchsgruppe: Vektorbiologie der Asiatischen Tigermücke Aedes albopictus und die sozial-ökologischen Faktoren für deren Prävention und Bekämpfung in kühleren Ökoregionen

Die Asiatische Tigermücke Aedes albopictus ist als Überträger von Infektionskrankheiten (beispielsweise Chikungunya und Denguefieber) von enomer gesellschaftlicher und medizinischer Relevanz. Unter der globalen Erwärmung wird sich A. albopictus und wahrscheinlich auch die assoziierten Viren in kühlere Ökoregionen ausbreiten. Um eine wissenschaftliche und technische Basis auf dem Gebiet der medizinischen Entomologie und One Health zu etablieren, fokussiert der biologische und sozio-ökologische Forschungsplan der vorgeschlagenen Nachwuchsgruppe AECO auf (i) die Vektorbiologie der invasiven Stechmücke Aedes albopictus entlang eines natürlichen Klimagradienten und (ii) sozioökologische Aspekte, welche Präventions- & Kontrollmassnahmen in einem Chikungunya- und Dengue-epidemischen Land (Nepal) beeinflussen. Das Forschungsvorhaben AECO hat konkret zum Ziel 1.) die Kältetoleranz der invasiven Stechmücke Aedes albopictus auf physiologischer, ultrastruktureller und epigenetischer Ebene zu verstehen und 2.) signifikante sozial-ökologische Faktoren für deren Prävention und Bekämpfung in verschiedenen Ökoregionen zu identifizieren und zu vergleichen.

Stechmücken und Stechmücken-übertragene Zoonosen in Deutschland (CuliFo), Teilprojekt 6

Im Projekt sollen Daten produziert werden, die eine Bewertung des zukünftigen Risikos des Auftretens von Stechmücken-assoziierten Krankheiten in Deutschland ermöglichen. Im Teilprojekt 'freilandökologische Untersuchungen' wird die Ausbreitungstendenz und das Verhalten von Oc. japonicus untersucht, indem die Besiedlung von Bruthabitaten, die Ausbreitung in verschiedenen Landschaftsstrukturen (urbane, Wald, Feld, Flussuferbereiche) und die Beeinflussung der Populationsdichten durch biotische und abiotische Faktoren analysiert wird. Das zu entwickelnde Habitatmodell hat die Aufgabe, die Landschaft bzgl. ihrer Eignung als Bruthabitat zu bewerten. Unter Verwendung der verfügbaren verorteten Mückendaten werden Habitatmodelle entwickelt, die es erlauben, die Bruteignung für jeden interessierenden Punkt zu berechnen.

Stechmücken und Stechmücken-übertragene Zoonosen in Deutschland (CuliFo), Teilprojekt 2

Das Projekt soll Daten zur Bewertung des zukünftigen Risikos des Auftretens von Stechmücken-assoziierten Krankheiten in Deutschland produzieren. Neben Vektorkompetenzversuchen mit verschiedenen Mückenarten und Pathogenen werden Blutproben von Tieren und Menschen auf die gegenwärtige Zirkulation von Pathogenen getestet. Eine DNA-Referenzbank aller in Deutschland vorkommenden Stechmückenarten wird aufgebaut, und populationsgenetische und Freiland-ökologische Untersuchungen an relevanten Stechmückenarten werden durchgeführt insbesondere neue invasive Spezies wie Aedes albopictus und Ochlerotatus japonicus. Karten der aktuellen Verbreitung der Stechmückenarten werden erstellt und zukünftige Ver- und Ausbreitungsszenarien modelliert. Die Vektorkompetenzstudien werden primär im Sommer durchgeführt, die Untersuchung der infizierten Mücken auf Viren (qRT-PCR, Virustitration) im Winter. In-vitro- (Infektion über Membran, Wattebausch, Injektion) werden in-vivo-Tests mit Versuchstieren, die immunologisch und pathologisch untersucht werden, vorangestellt. Blutproben von Nutz- und Wildtieren sowie von Menschen (Blutspendedienste) werden fortlaufend molekulardiagnostisch und serologisch (Multiplex-PCRs, qRT-PCRs, NGS, ELISA, IFA, VNT) auf Stechmücken-assoziierte Pathogene untersucht. Im Rahmen des Aufbaus einer DNA-Referenzbank für Stechmücken werden interspezifisch polymorphe DNA-Regionen (CO1, ITS1, ITS2, ND4, ND5, evtl. weitere) charakterisiert (PCR, Sequenzierung). Zur genetischen Verwandtschaftsanalyse werden Mikrosatelliten und ND4-Gensequenzen zwischen Sammelstandorten von Oc. japonicus verglichen. Bereits vorliegendes Untersuchungsmaterial wird ständig ergänzt. Während der Sommermonate werden Larven invasiver (Ae. albopictus, Oc. japonicus) und nativer konkurrierender Stechmückenarten zur Aufzucht zusammengegeben. Die Anzahl schlüpfender adulter Tiere wird ausgewertet. Auf der Basis von Stechmückensammlungen werden GIS-basierte Verbreitungskarten erstellt. (Text gekürzt)

Stechmücken und Stechmücken-übertragene Zoonosen in Deutschland (CuliFo), Teilprojekt 4

Das Projekt soll Daten zur Bewertung des zukünftigen Risikos des Auftretens von Stechmücken-assoziierten Krankheiten in Deutschland produzieren. Neben Vektorkompetenzversuchen mit verschiedenen Mückenarten und Pathogenen werden Blutproben von Tieren und Menschen auf die gegenwärtige Zirkulation von Pathogenen getestet. Eine DNA-Referenzbank aller in Deutschland vorkommenden Stechmückenarten wird aufgebaut, und populationsgenetische und Freiland-ökologische Untersuchungen an relevanten Stechmückenarten werden durchgeführt insbesondere neue invasive Spezies wie Aedes albopictus und Ochlerotatus japonicus. Karten der aktuellen Verbreitung der Stechmückenarten werden erstellt und zukünftige Ver- und Ausbreitungsszenarien modelliert. Die Vektorkompetenzstudien werden primär im Sommer durchgeführt, die Untersuchung der infizierten Mücken auf Viren (qRT-PCR, Virustitration) im Winter. In-vitro- (Infektion über Membran, Wattebausch, Injektion) werden In-vivo-Tests mit Versuchstieren, die immunologisch und patholo-gisch untersucht werden, vorangestellt. Blutproben von Nutz- und Wildtieren sowie von Menschen (Blutspendedienste) werden fortlaufend molekulardiagnostisch und serologisch (Multiplex-PCRs, qRT-PCRs, NGS, ELISA, IFA, VNT) auf Stechmücken-assoziierte Pathogene untersucht. Im Rahmen des Aufbaus einer DNA-Referenzbank für Stechmücken werden interspezifisch polymorphe DNA-Regionen (CO1, ITS1, ITS2, ND4, ND5, evtl. weitere) charakterisiert (PCR, Sequenzierung). Zur genetischen Verwandtschaftsanalyse werden Mikrosatelliten und ND4-Gensequenzen zwischen Sammelstandorten von Oc. japonicus verglichen. Bereits vorliegendes Untersuchungsmaterial wird ständig ergänzt. Während der Sommermonate werden Larven invasiver (Ae. albopictus, Oc. japonicus) und nativer konkurrierender Stechmückenarten zur Aufzucht zusammengegeben. Die Anzahl schlüpfender adulter Tiere wird ausgewertet. Auf der Basis von Stechmückensammlungen werden GIS-basierte Verbreitungskarten erstellt.

Stechmücken und Stechmücken-übertragene Zoonosen in Deutschland (CuliFo), Teilprojekt 1

Das Projekt soll Daten zur Bewertung des zukünftigen Risikos des Auftretens von Stechmücken-assoziierten Krankheiten in Deutschland produzieren. Neben Vektorkompetenzversuchen mit verschiedenen Mückenarten und Pathogenen werden Blutproben von Tieren und Menschen auf die gegenwärtige Zirkulation von Pathogenen getestet. Eine DNA-Referenzbank aller in Deutschland vorkommenden Stechmückenarten wird aufgebaut, und populationsgenetische und Freiland-ökologische Untersuchungen an relevanten Stechmückenarten werden durchgeführt insbesondere neue invasive Spezies wie Aedes albopictus und Ochlerotatus japonicus. Karten der aktuellen Verbreitung der Stechmückenarten werden erstellt und zukünftige Ver- und Ausbreitungsszenarien modelliert. Die Vektorkompetenzstudien werden primär im Sommer durchgeführt, die Untersuchung der infizierten Mücken auf Viren (qRT-PCR, Virustitration) im Winter. In-vitro- (Infektion über Membran, Wattebausch, Injektion) werden in-vivo-Tests mit Versuchstieren, die immunologisch und pathologisch untersucht werden, vorangestellt. Blutproben von Nutz- und Wildtieren sowie von Menschen (Blutspendedienste) werden fortlaufend molekulardiagnostisch und serologisch (Multiplex-PCRs, qRT-PCRs, NGS, ELISA, IFA, VNT) auf Stechmücken-assoziierte Pathogene untersucht. Im Rahmen des Aufbaus einer DNA-Referenzbank für Stechmücken werden interspezifisch polymorphe DNA-Regionen (CO1, ITS1, ITS2, ND4, ND5, evtl. weitere) charakterisiert (PCR, Sequenzierung).

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