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Zooanthroponosen, d.h. von Tieren auf den Menschen ĂŒbertragene Erkrankungen, spielen in der Humanmedizin eine wichtige Rolle. Um die GefĂ€hrdung der Bevölkerung durch Zecken- und Nagetier-assoziierte Infektionskrankheiten einschĂ€tzen zu können, ist es von entscheidender Bedeutung, das rĂ€umliche und zeitliche Auftreten der Erreger in deren Reservoirwirten zu kennen. Puumala-Virus (PUUV), Leptospira spp. und Rickettsia spp. stellen wichtige, aber teilweise âvernachlĂ€ssigteâ Zoonoseerreger in Deutschland dar.
Ziel der Studie war die Validierung eines fĂŒr RötelmĂ€use in Finnland entwickelten PUUV-Schnelltests fĂŒr die Anwendung in Deutschland und die AufklĂ€rung der Wirtsassoziation von Leptospiren und Rickettsien in RötelmĂ€usen und anderen KleinsĂ€ugern in Deutschland. Dazu wurde die PrĂ€valenz von Leptospiren und Rickettsien in wildlebenden KleinsĂ€ugern von Wald- und GrĂŒnlandhabitaten und in mit Menschen assoziierten Wanderratten unter BerĂŒcksichtigung der WirtsspezifitĂ€t, SaisonalitĂ€t und mehrjĂ€hrigen Oszillation sowie der möglichen EinflĂŒsse von Habitat- und demographischen Faktoren ermittelt.
FĂŒr den serologischen Nachweis des PUUV in RötelmĂ€usen wurde ein Schnelltest validiert, der auf der Basis eines rekombinanten Antigens eines finnischen PUUV-Stammes (Sotkamo, SOT) entwickelt worden ist. Die vergleichende Validierung des Schnelltests erfolgte anhand von Rötelmausseren aus Baden-WĂŒrttemberg und Nordrhein-Westfalen, zwei PUUV-Endemiegebieten in Deutschland, und wurde unter Verwendung von in-house ELISAs auf der Basis rekombinanter Antigene eines deutschen, eines schwedischen und des SOT-PUUV-Stammes durchgefĂŒhrt. Im Ergebnis der Untersuchungen wurden sowohl mit dem Schnelltest als auch mittels der ELISAs 10% der Rötelmausproben PUUV-seropositiv. Die Validierung des Schnelltests fĂŒr Rötelmausseren aus Deutschland ergab eine TesteffektivitĂ€t von 93%-95%.
Durch Anwendung der lipl32-Gen spezifischen PCR wurde in Nierenproben von 17,2% der Ratten und 13,3% der anderen Nagetiere und SpitzmĂ€use DNA pathogener Leptospiren nachgewiesen. Durch die secY-Gen spezifische PCR wurden drei Genomospezies, Leptospira kirschneri, Leptospira interrogans und Leptospira borgpetersenii detektiert. Das anschlieĂende multi locus sequencing typing (MLST) fĂŒhrte zur Identifizierung von einem Sequenztyp (ST) in Ratten, L. interrogans, ST 17, wĂ€hrend in anderen Nagetieren und SpitzmĂ€usen sieben verschiedene Sequenztypen, L. kirschneri, ST 110, 117, 136 und 230; L. borgpetersenii, ST 146 und 197; L. interrogans, ST 24 nachgewiesen werden konnten. DarĂŒber hinaus scheint L. interrogans ST 24 spezifisch fĂŒr das Habitat Wald, da ausschlieĂlich mit diesem Habitat assoziierte Nagetiere mit diesem Erreger infiziert sind. Feld- und ErdmĂ€use besitzen eine signifikant höhere Wahrscheinlichkeit einer Infektion mit L. kirschneri ST 110 (PrĂ€valenz von 30%). Auf einer FangflĂ€che in Baden-WĂŒrttemberg wurde im Sommer und Herbst 2014 ein neuer L. kirschneri-Sequenztyp (ST 230) entdeckt.
Ohrhaut-DNA-Proben wurde mittels einer Citrat-Synthase (gltA) Gen-spezifischen real-time PCR auf Rickettsien-DNA getestet. Die PrĂ€valenz in Ratten lag bei 1,1%, wĂ€hrend eine durchschnittliche PrĂ€valenz von 8.0% in anderen KleinsĂ€ugern nachgewiesen wurde. Die anschlieĂend durchgefĂŒhrten ompA4- und ompB-PCRs fĂŒhrten zur Identifizierung von Rickettsia helvetica, Rickettsia felis und Rickettsia raoultii. Rickettsien-positive Ratten (R. helvetica) stammten ausschlieĂlich aus zoologischen GĂ€rten. Die dominante Rickettsienart in anderen Nagetieren und SpitzmĂ€usen stellt Rickettsia helvetica dar. Auch hier zeigt das Habitat Wald die höchsten PrĂ€valenzen fĂŒr Rickettsien-DNA. MĂ€use der Gattung Apodemus besitzen eine signifikant höhere Wahrscheinlichkeit einer Infektion mit Rickettsien (PrĂ€valenz von 14,2%).
Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit belegen die groĂe geographische Verbreitung von Leptospiren und Rickettsien in KleinsĂ€ugern in Deutschland und den Einfluss von demographischen Faktoren auf die PrĂ€valenz fĂŒr diese Erreger. Die erfolgreiche Validierung des Schnelltests fĂŒr Rötelmausseren aus Deutschland erlaubt dessen zukĂŒnftige Anwendung fĂŒr die zeitnahe Ermittlung von PUUV-SeroprĂ€valenzen in Rötelmauspopulationen und deren Nutzung in FrĂŒhwarnsystemen fĂŒr die Bevölkerung und entsprechende Risikogruppen. ZukĂŒnftige Untersuchungen mĂŒssen sich insbesondere den ZusammenhĂ€ngen zwischen dem Nachweis der Erreger in potentiellen Reservoiren und dem Auftreten humaner Infektionen und Erkrankungen und den damit im Zusammenhang stehenden abiotischen und biotischen Faktoren widmen.
Costs of reproduction. A demographical approach to examine life-history trade-offs â Abstract. Resource-allocation trade-offs are fundamental constraints of life-history evolution. In particular the trade-offs between reproduction and longevity and between present and future reproduction are expected to form reproductive patterns. Unfortunately, exploring such trade-offs in natural populations is complicated and may not be possible. In face of several limitations, zoo data appear to be useful to better understand the reproductive biology of endangered, rare or cryptic species. In the first step, it was sought after with a data-mining, comparative multi-species approach for broad patterns of correlations between lifespan and variables in bird-eating spiders (Theraphosidae). The subfamily Eumenophoriinae on average lived longest, followed by the Theraphosinae, Ornithoctinae, Grammostolinae, Selenocosmiinae, Ischnocolinae and finally the Avicularinae. Species inhabiting tropical, more humid and/or low-altitude environments lived longer, suggesting that more predictable environments favour the evolution of longer lifespans. Furthermore, large range size, low abundance, sub-terrestrial life-style, and aggressive behaviour were all linked with longer lifespans. An argument for resource allocation trade-offs was found as larger spiderling and prosoma size were negatively related to longevity. In the second step, a demographical approach has been applied for two old-world deer species (Vietnamese sika deer Cervus nippon pseudaxis, Mesopotamian fallow deer Dama dama mesopotamica). In both species, births peaked right before the onset of the rainy season in natural environments. Females reached high reproductive output earlier in life and had (in one species only) higher survival rates than males. Offspring number covaried positively rather than negatively with longevity. In females, the length of the reproductive phase correlated positively with longevity, birth rate within the entire lifespan, and offspring number, while it was negatively correlated to the birth rate during the reproductive phase (in one species). The length of the post-reproductive phase was positively related to longevity and negatively to birth rate during the entire lifespan. In the third section, life-histories of Asiatic (Equus hemionus ssp.) and African wild asses (Equus africanus ssp.) have been anlaysed in a comparative way with another demographical long-term approach. All taxa showed even in captivity peak birth rates during the periods of highest food availability in their natural environments. Sex-specific survival rates with females living longer than males were evident in Kulan and Onager but not in Kiang and Somali wild ass, pointing towards different life-history strategies even among closely related taxa. Females achieved their highest reproductive output earlier than males, which is typical for polygynous mating systems. Offspring number and longevity were rather positively correlated than negatively. Taken together evidence for reproductive trade-offs was weak, though the length of the reproductive period was negatively related to birth rates within the reproductive period. Birth intervals increased with female age, probably reflecting detrimental effects of senescence.