Chronic Wasting Disease: Interview mit Dr. Christine Fast vom FLI

Dr. Christine Fast ist Veterinärpathologin und forscht seit 2004 am Friedrich-Loeffler-Institut an Prionenerkrankungen. Die Chronic Wasting Disease (CWD) ist eine hochkontagiöse, stets tödlich verlaufende Erkrankung, die zahlreiche, auch einheimische, Hirschartige betrifft. CWD zählt zu den Transmissiblen Spongiformen Enzephalopathien (TSE).

Die CWD kann ein ähnliches klinisches und pathologisches Bild wie die Bovine Spongiforme Enzephalopathie (BSE) bei Rindern oder die Scrapie bei Schafen hervorrufen. Die Krankheit ist anzeigepflichtig. Sie äußert sich klinisch vor allem durch Kachexie, neurologische Symptome, Verhaltensauffälligkeiten und Veränderungen des Gangbildes. Die CWD wird durch ein infektiöses Prion-Protein ausgelöst, das eine Fehlfaltung des körpereigenen zellulären Prion-Proteins (PrPC) zu dem pathologischen Prion-Protein (PrPSc) induziert. Aufgrund der hohen Toleranz gegenüber enzymatischen Einflüssen kommt es zu einer massiven Ablagerung des PrPSc im Gehirn. Die CWD ist in Nordamerika schon seit 1967 bekannt und hat sich dort und in Kanada rasant ausgebreitet. Im Jahr 2016 wurde die CWD erstmals in Europa in einer Rentierherde in Norwegen nachgewiesen. Nach derzeitigem Kenntnisstand scheint es keinen direkten Zusammenhang zwischen den nordamerikanischen und europäischen Ausbrüchen der CWD zu geben. Es sind keine Therapiemöglichkeiten oder Impfungen verfügbar. (Quelle: FLI)

Das Interview, das in Kompakt VetMed 02/2022 erschienen ist, führte Tierärztin Sigrun Judith Grombacher.

Frau Dr. Fast Sie forschen zur CWD. Können Sie das Schema der Infektion näher erläutern?

Fast: Die Prionen-Erkrankungen gehören zu den Protein-Fehlfaltungs-Erkrankungen. Zu dieser Gruppe gehört auch die bekanntere Alzheimer-Disease oder auch die Parkinson-Disease. Das Besondere bei den Prionen ist jedoch, dass es sich um Transmissible spongiforme Enzephalopathien (TSE) handelt, das heißt, sie sind übertragbar. Wenn ein körpereigenes zelluläres Prion-Protein in Kontakt kommt mit dem krank machenden Prion-Protein, dem sog. PrPSc, dann wird es „umgefaltet“ und verändert seine dreidimensionale Struktur. Es liegt dann in einer resistenten Form vor, die ebenfalls in der Lage ist, andere Proteine „umzufalten“. Das geht dann nach diesem ganz klassischen Prinzip aus 1 mach 2, aus 2 mach 4, aus 4 mach 8 usw. und, weil es in dieser umgefalteten Form nicht mehr vollständig abgebaut werden kann, akkumuliert das PrPSc im Gehirn. Letztlich kommt es zu morphologischen Schäden im Gehirn. Sie brauchen dafür im Prinzip nur ein einziges Protein, das sich einmal falsch faltet, und dann geht es los. Wie eine exponenzielle Kettenreaktion.

Ist der Erkrankungsverlauf dann relativ rasant?

Fast: Nein, gar nicht. Die übliche Inkubationszeit bei CWD liegt bei 15-34 Monaten, d.h. im Mittel bei ca. 1,5 Jahren. Es dauert mindestens 15 Monate, bis ein Tier Krankheitsreaktionen zeigt. Das kann auch länger dauern und hängt von der genetischen Ausstattung des Tieres ab, also der genetischen Prädisposition des Tieres. Haben sie einen Genotyp, der sehr empfänglich ist, dann kann es sehr schnell gehen und man sieht Symptome bereits nach 1,5 Jahren im klinischen Verlauf. Bei resistenten Genotypen verlängert sich die Inkubationszeit, bei manchen Genotypen kann diese sogar länger sein als die durchschnittliche Lebenserwartung. Der Verlauf der Krankheit ist progressiv und führt schließlich zum Tod. Ungefähr 4 Monate nach Eintritt der ersten Krankheitszeichen liegen die Tiere fest und verenden kurz darauf.

Bei der klassischen CWD ist PrPSc auch im peripheren Gewebe zu finden, ist das bei allen TSEs so?

Fast: Das kommt auf die Krankheit an. Es gibt sogenannte Atypische TSE-Erkrankungen, die auf das zentrale Nervensystem beschränkt sind. Bei der Klassischen Scrapie hingegen, die älteste und bekannteste TSE bei Schafen, verbreitet sich das PrPSc stark im gesamten Tierkörper – wie auch bei der klassischen CWD. Beide lassen sich in zahlreichen Organen und Geweben nachweisen, vor allem auch im lymphatischen System und werden auch ausgeschieden. Die BSE ist glücklicherweise im Wesentlichen auf das zentrale und periphere Nervengewebe beschränkt.

Wie sieht die Klinik der CWD aus?

Fast: Bei CWD nehmen die Tiere ab, daher kommt ja auch der Name Chronic Wasting Disease, das bezieht sich auf die dabei auftretende Kachexie. Das Interessante ist aber, dass die Tiere weiter Appetit haben, sie wollen noch fressen. Darüber hinaus sondern sie sich von der Herde ab. Ein weiterer Hinweis ist, dass die Tiere ihre Angst vor Menschen verlieren und nicht mehr die Flucht ergreifen. Wenn man CWD bei domestizierten Tieren länger beobachtet, zeigen diese oft vermehrt Speichelfluss, sie trinken mehr, urinieren mehr. Plötzliche Todesfälle kommen ebenfalls vor.

Können Sie uns etwas über den ersten Nachweis von CWD im Jahr 2016 in Norwegen erzählen? Wie wurde die Erkrankung damals überhaupt entdeckt?

Fast: Das Rentier stand etwas abseits der Herde und bei der Flucht zeigte es ein ataktisches, inkoordiniertes Gangbild. Die Vermutung war zunächst, dass das Tier eine Verletzung hätte, an CWD hat seinerzeit keiner gedacht. Das war ein Zufallsbefund, ein echter Glücksfall, da sie daher das Tier in der Nordfjella Region so früh im gesamten Infektionsgeschehen entdeckt haben. Daraufhin wurde die gesamte Herde getötet und alle Tiere untersucht und 18 weitere positive Tiere konnten detektiert werden. Wir gehen im Moment davon aus, dass die Fälle in den norwegischen Rentieren bzgl. ihrer Infektiosität den nordamerikanischen CWD-Fällen entsprechen, wenn auch deutliche Unterschiede in den biologischen und proteinbiochemischen Charakteristika bestehen. Nachdem 2016 der erste Fall aufgetreten ist, hat die EU verfügt, und Norwegen hat sich angeschlossen, dass in allen skandinavischen Ländern, plus Baltikum und Polen, repräsentative Stichprobenuntersuchungen auf CWD gemacht werden müssen. Ähnlich wie wir das bei BSE und Scrapie auch kennen. 2020 ist somit ein weiterer Fall in einer anderen Herde, in der Hardangervidda, aufgetreten – ein Indiz, dass sich die Erkrankung in Norwegen bereits ausgebreitet hat. Aufgrund der verstärkten Überwachung sind zudem weitere Fälle bei Elchen und Rothirschen aufgefallen.

Bei den Elchen und Rothirschen handelte es sich wohl um sogenannte „atypische Fälle“, die nicht als ansteckend gelten …

Fast: Davon geht man derzeit aus. Bei den Elchen und den Rothirschen waren es immer nur Einzelfälle – und was für uns besonders interessant ist – es sind alles alte Tiere gewesen, was für eine Alterserkrankung spricht. Diese atypischen Fälle sind höchstwahrscheinlich sporadische spontane Erkrankungen, die wenig bis gar nicht kontagiös sind und bei denen sich das PrPSc auf das Zentrale Nervensystem beschränkt und nicht im Tierkörper verbreitet und somit auch nicht ausgeschieden wird. Das haben wir bei BSE in alten Rindern und auch bei Scrapie ist das bekannt.

Erscheint eine Übertragung auf Hunde, etwa Jagdhunde, denkbar?

Fast: Mir ist keine Studie mit Hunden bekannt, allerdings scheinen Hunde prinzipiell nicht empfänglich für TSE Erkrankungen zu sein, selbst BSE kann nicht übertragen werden. Bei Schweinen ist unter experimentellen Bedingungen eine Übertragung von CWD auf einzelne Tiere möglich, allerdings geht das mit sehr langen Inkubationszeiten einher, die das normale biologische Alter eines Mastschweines in Deutschland weit übertreffen. Experimentell war die CWD zusätzlich bei Rindern, Schafen, Nagetieren und Katzen übertragbar, aber auch dort traten lange Inkubationszeiten und schlechte Übertragungsraten auf.

In Nordamerika sind es andere Stämme als die, die jetzt in Europa beobachtet wurden. Gibt es einzelne Fälle bei Menschen, die sich damit infiziert haben?

Fast: Man weiß bis jetzt noch nicht von einem einzigen Fall, bei dem ein Mensch betroffen sein könnte. Man hat auch retrospektiv epidemiologische Untersuchungen unter den besonders betroffenen Personen wie zum Beispiel Jägern durchgeführt, um zu sehen, ob es irgendwelche Häufungen von neurologischen Erkrankungen gibt, ob da Cluster aufgefallen wären, die seinerzeit nicht ausdiagnostiziert worden sind, weil man damals die Verbindung noch nicht hergestellt hatte. Da sind jedoch keine Auffälligkeiten aufgetreten.

Zu den Wiederkäuern: Welche Arten sind empfänglich?

Fast: Von den 2 Subfamilien der Zerviden, Cervinae und Capriolinae, sind viele der über 80 Arten für CWD empfänglich. Zur Empfänglichkeit des Rehwilds und Sikawilds, die zur Subfamilie der Cervinae gehören, fehlen noch erforderliche Daten. Die möchten wir nun erheben. Wir gehen jedoch davon aus, dass diese Arten ebenfalls an CWD erkranken können.

Wie genau findet die Übertragung statt?

Fast: Die CWD ist eine hochkontagiöse Erkrankung. PrPSc wird durch sämtliche Se- und Exkrete wie Blut, Urin, Kot, Lymphe, Speichel und Samen bereits während der Inkubationszeit, die bis zu 34 Monate dauern kann, ausgeschieden. Dies hat die Kontamination der Umwelt zur Folge, in der das PrionProtein über Jahrzehnte infektiös bleiben kann. Der Kontakt mit infizierten Tieren sowie die Aufnahme des Erregers aus der Umwelt stellen die größte Infektionsquelle dar. Auch können CWD-positive Muttertiere die Erkrankung durch die Nabelschnur und diaplazentar auf ihre Nachkommen übertragen.

Welche Maßnahmen wurden prophylaktisch ergriffen/können ergriffen werden?

Fast: Der erste Fall in Norwegen 2016 trat in einem sehr engen Tal mit nur einem einzigen Zugang auf, daher wurde beschlossen dort alle Tiere, d.h. ca. 2000 Rentiere zu keulen. Bei dem im Jahr 2020 nachgewiesenen Fall in der Hardangervidda, einem weiträumigen Hochplateau, war diese Maßnahme wenig erfolgsversprechend. Als Faustregel gilt, je dichter die Population, desto schneller läuft die Übertragung ab, da der Boden stark kontaminiert ist. Ziel ist es daher die Population etwas auszudünnen, um die Übertragungsmöglichkeiten zu vermindern. Es werden nun vor allem männliche Tiere vermehrt geschossen, da diese auch stärker betroffen sind, damit dadurch die Umweltkontamination abnimmt. Dann versucht man auch den Menschen aus diesem Gebiet ein bisschen rauszunehmen, damit sich die Tiere dann weiter verteilen können. Zudem hat man Zäune aufgestellt, um die Migration zu behindern, und Lecksteine und Futterstellen deutlich reduziert, an denen die Tiere zusammenkommen. Die Weiterverbreitung der CWD ist auch in einem gewissen Maß abhängig von der genetischen Prädisposition der Population. Gibt es viele Tiere, die genetisch empfänglich für CWD sind, treten vermehrt Fälle auf mit den beschriebenen Folgen für das Gebiet. Auch die Verschleppung des Erreger durch den Transport infizierter lebender Tiere bzw. Tierkörper, kontaminierter Kleidung, Schuhe oder Ausrüstung, die bei Jagdreisen in Risikogebieten getragen werden und anschließend zurück – in bisher risikofreie Gebiete – gebracht werden, muss vermieden werden. Natürliche Urinlockstoffe sind äußerst problematisch. Wenn der Einsatz unvermeidbar ist, sollten ausschließlich synthetische oder zertifiziert CWD-freie Produkte eingesetzt werden.

Sind die europäischen Stämme infektiöser als die amerikanischen?

Fast: Das würde ich so nicht unterschreiben, da bestehen nach derzeitigem Kenntnisstand wenig Unterschiede. Da spielen so viele Faktoren eine Rolle u.a. die Tierart, und der Genotyp des Tieres. Was gesagt werden kann ist, dass CWD hinsichtlich der Übertragungsmöglichkeiten der erfolgreichste Vertreter der TSEs ist. Die Amerikaner haben bspw. die Infektiosität im Speichel der Tiere und im Gehirn vergleichend untersucht und festgestellt, dass die Unterschiede minimal sind. Das ist natürlich erschreckend, da somit die Übertragung extrem leicht funktioniert.

Bei BSE musste man die Schlachtkörper bei extrem hohen Temperaturen verbrennen …

Fast: Ja, sonst bleibt das PrPSc infektiös. Sie müssen die dreidimensionale Struktur dieses Eiweißes zerstören und dazu müssen sie schon auf 134 Grad hochgehen, bei 3 Bar Überdruck, für mindestens 1 Stunde – je nachdem wie dick das zu dekontaminierende Material ist, z.B. Fleischstücke, auch entsprechend länger. Unglücklicherweise haben die üblichen Dekontaminationsmittel wie Alkohole und Aldehyde einen stabilisierenden Effekt, d.h. damit erreichen sie gerade das Gegenteil. Zur Inaktivierung des PrPSc geeignet wäre eine Behandlung mit hochkonzentrierter Natronlauge, Natriumhypochlorit.

Besteht potenziell die Möglichkeit, dass noch andere Prionen außer BSE die Artenbarriere knacken?

Fast: Dass es prinzipiell möglich ist, hat BSE bewiesen. Allerdings halten wir bei CWD das Risiko für relativ gering, wobei man Prionen allerdings immer im Auge behalten sollte, gerade weil vieles bei der Prionstamm-Evolution nach wie vor ungeklärt ist.

Wann ist der letzte BSE-Fall in Deutschland aufgetreten?

Fast: Letztes Jahr im Herbst 2021 gab es einen Atypischen BSE-Fall in Bayern bei einer über 10 Jahre alten Pinzgauer-Kuh. Das war der erste BSE-Fall seit 2014. Dieser hat sich aber als sporadische Alterserkrankung erwiesen. Es handelte sich dabei nicht um einen klinischen Verdachtsfall, sondern um eine Schlachtung, bei der das Tier mit Ataxie auffällig gewesen war. Auf BSE werden nur noch Tiere im Alter über 48 Monate untersucht, wenn sie entweder eingeschläfert worden sind oder gestorben sind. In den anderen europäischen Ländern, wie beispielsweise Spanien und Frankreich, treten ebenfalls vereinzelt immer mal wieder sporadische, vermutlich altersassoziierte BSE Fälle auf. Interessant ist die Situation in England, dort konnten in den letzten Jahren vereinzelt auch klassische BSE-Fälle nachgewiesen werden. Erklärungen dafür zu finden, stellt eine zunehmende Herausforderung für die Epidemiologen dar, da die Hypothese zur Übertragung der klassischen BSE besagt, dass die Infektion durch kontaminierte Futtermittel bedingt ist. Die Verfütterung von Protein an Rinder ist im Jahr 2001 verboten worden und danach sind die Fallzahlen auch schlagartig gesunken. Bei den letzten Fällen konnten jedoch alte Düngemittelreste bzw. alte Futtersäcke als vermutliche Ursache ermittelt werden.

Wie können Tierärzte und Jäger die Forschung zur CWD aktuell unterstützen?

Fast: Unsere Arbeitsgruppe am FLI ist einer von 6 Partnern des EU-Projekts „Tackling Chronic Wasting Disease in Europe“. Dieses Projekt findet im Rahmen des Cofound ERANETs International Collaboration of Research of Infectious Animal Diseases (ICRAD), Forschungsrahmenprogramm Horizon 2020, statt und wird in Deutschland vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft gefördert. Ziel dieses Projektes ist u.a. die Untersuchung der Diversität des Prion–Protein Genotyps bei einheimischen europäischen Hirschen um damit eine Bewertung von deren Empfänglichkeit gegenüber CWD durchführen zu können. Hier können Tierärzte, Jäger und andere die regelmäßig in Kontakt mit Rotwild, Rehwild und Sikawild kommen, einen Beitrag leisten, indem sie uns Proben des Gehirns (verlängertes Mark) oder Milz, gerne auch Herz oder Niere zukommen lassen. Wir benötigen für unsere Untersuchungen auch nur sehr wenig Material, ein Gramm ist völlig ausreichend.

Frau Dr. Fast, herzlichen Dank für das Gespräch.

Weitere Informationen zur Chronic Wasting Disease finden Sie auf den Seiten des Friedrich-Loeffler-Instituts: Chronic Wasting Disease: Friedrich-Loeffler-Institut (fli.de)