Der Klimawandel trägt zur Verbreitung des West-Nil-Virus bei, auch in Deutschland. Doch das Infektionsrisiko unterscheidet sich innerhalb eines Stadtviertels. Wo überraschende Virushotspots lauern – und was wir dagegen tun können.
Das West-Nil-Virus ist längst keine exotische Tropenkrankheit mehr. Seit 2018 gilt der Erreger in Teilen Deutschlands als etabliert: Berlin, Brandenburg, Sachsen und Sachsen-Anhalt zählen inzwischen zu den Regionen, in denen er regelmäßig nachgewiesen wird. Wenig überraschend ist die Zahl der nachgewiesenen Infektionen in den vergangenen Jahren gestiegen. Nach Angaben des Robert Koch-Instituts (RKI) wurden seit den ersten in Deutschland erworbenen Fällen im Jahr 2019 jährlich zwischen vier und 35 autochthone Infektionen registriert:
Die tatsächliche Zahl dürfte jedoch deutlich höher liegen, da rund 80 Prozent aller Infektionen symptomlos verlaufen und nur etwa jeder fünfte Infizierte grippeähnliche Beschwerden entwickelt. Weniger als ein Prozent erkrankt an einer schweren neuroinvasiven Form mit Hirnhaut- oder Gehirnentzündung. Betroffen sind vor allem ältere Menschen und Personen mit Vorerkrankungen.
Mit steigenden Temperaturen und längeren warmen Sommern verbessert der Klimawandel die Lebensbedingungen für Stechmücken. Damit wächst auch die Wahrscheinlichkeit, dass sich das Virus dauerhaft in deutschen Städten ausbreitet. Bislang war jedoch weitgehend unklar, warum das Infektionsrisiko selbst innerhalb einer Stadt so unterschiedlich ausfällt.
Genau dieser Frage ist nun ein Forschungsteam bestehend aus der Charité (Universitätsmedizin Berlin), dem Leibniz-Instituts für Zoo- und Wildtierforschung (IZW), der Freien Universität Berlin und der Technischen Universität Berlin nachgegangen. Die in Nature Communications veröffentlichten Ergebnisse zeigen erstmals, dass bereits wenige hundert Meter über ein deutlich unterschiedliches Infektionsrisiko entscheiden können. Damit werden bauliche Maßnahmen zu einer nicht-pharmakologischen Intervention gegen das West-Nil-Virus.
Für ihre Untersuchung analysierten die Wissenschaftler zwei Sommer lang fünf eng benachbarte Untersuchungsflächen im Berliner Stadtgebiet, die sich vor allem durch ihre Stadtstruktur unterschieden. Dazu gehörten eine parkähnliche Wohnsiedlung mit Ein- und Mehrfamilienhäusern, ein naturnaher Friedhof, ein Naturschutzgebiet, der Innenhof eines Wohnblocks sowie eine ehemalige Industriebrache, die nach dem sogenannten Schwammstadtprinzip mit Grünflächen und Wasserrückhaltebecken renaturiert worden war. Trotz der räumlichen Nähe unterschieden sich diese Standorte erheblich hinsichtlich Vegetation, Wasserangebot, Versiegelung und Vogelwelt.
Beim Schwammstadtprinzip wird Regenwasser nicht möglichst schnell in die Kanalisation abgeleitet, sondern vor Ort gespeichert. Es versickert oder verdunstet. Begrünte Dächer, entsiegelte Flächen und Regenrückhaltebecken helfen, Städte vor Starkregen zu schützen, Hitze zu mindern und das Stadtgrün mit Wasser zu versorgen.
Zwischen Juni und September der Jahre 2023 und 2024 sammelte das Forschungsteam dort insgesamt mehr als 24.000 Stechmücken. Jede einzelne wurde bestimmt und auf das West-Nil-Virus untersucht. Positive Proben wurden genetisch sequenziert, um herauszufinden, ob sich das Virus tatsächlich vor Ort vermehrt hat oder lediglich von außen eingeschleppt worden war.
Darüber hinaus analysierten die Forscher bei blutgefüllten Mücken genetisch die letzte Blutmahlzeit, um festzustellen, ob die Tiere zuvor Vögel, Menschen oder andere Säugetiere gestochen hatten. Parallel kartierte das Leibniz-IZW die Vogelgemeinschaften an allen fünf Standorten und erfasste zahlreiche Umweltparameter wie Wasserflächen, Baum- und Buschbestand sowie den Versiegelungsgrad.
Die Ergebnisse überraschen: Besonders hohe Infektionsraten fanden die Wissenschaftler nicht etwa in naturnahen Gebieten, sondern auf einem parkähnlichen Friedhof und in einer begrünten Wohnsiedlung. Dort erreichten die Infektionsraten Werte, wie sie bislang von Ausbruchsregionen Südeuropas bekannt waren. Im Naturschutzgebiet sowie auf der renaturierten Schwammstadtfläche lagen die Virusnachweise deutlich niedriger. Und im Innenhof eines Wohnblocks wurde das Virus nur vereinzelt nachgewiesen.
Besonders bemerkenswert war, dass die reine Zahl der Mücken das Infektionsrisiko überhaupt nicht erklärt hat. Im Gegenteil: Ausgerechnet das Naturschutzgebiet wies in beiden Untersuchungsjahren die höchste Mückendichte auf, gleichzeitig aber die niedrigsten Infektionsraten.
Auch die Artenzusammensetzung der Mücken unterschied sich zwischen den Flächen kaum. An nahezu allen Standorten dominierte die Gemeine beziehungsweise Nördliche Hausmücke (Culex pipiens), der wichtigste Überträger des West-Nil-Virus in Europa. Die Zahl der Mücken allein entscheidet also nicht darüber, wie stark sich das Virus verbreitet.
Stattdessen rückte ein anderer Faktor in den Mittelpunkt: die Zusammensetzung der Vogelgemeinschaft. Das West-Nil-Virus wird per se zwischen Stechmücken und Vögeln übertragen. Menschen gelten als Fehlwirte. Sie können zwar erkranken, geben das Virus aber nicht weiter. Entscheidend ist deshalb, welche Vogelarten in einem Gebiet leben und wie häufig sie von Stechmücken gestochen werden.
Die Berliner Analysen zeigen, dass vor allem Vogelarten, die sich besonders gut an das Leben in Städten angepasst haben, offenbar eine wichtige Rolle bei der Virusvermehrung spielen. Dazu gehören beispielsweise Haussperlinge, Kohlmeisen oder Ringeltauben. An Standorten mit hohen Infektionsraten waren diese Arten besonders häufig vertreten. Im Naturschutzgebiet dagegen dominierte eine andere, artenreichere Vogelgemeinschaft, die Viren vermutlich deutlich schlechter weitergibt. Eine hohe biologische Vielfalt könnte somit die Viruszirkulation abschwächen, vermuten die Autoren.
Auch die genetische Analyse der Blutmahlzeiten bestätigte das Bild. Die meisten Hausmücken hatten zuvor Vögel gestochen, vereinzelt aber auch Menschen. Gerade an den Standorten mit hohen Viruslasten fanden die Forscher sowohl infizierte Mücken als auch häufige Blutmahlzeiten an typischen Stadtvögeln.
Ein weiterer Faktor war die Verfügbarkeit von Wasser. Stechmücken benötigen Wasserflächen zur Eiablage und Entwicklung ihrer Larven. Dennoch reicht Wasser allein nicht aus, um einen Hotspot entstehen zu lassen. Erst das Zusammenspiel aus geeigneten Brutstätten, passender Vegetation und einer Vogelgemeinschaft, die das Virus besonders effizient verbreiten kann, führte zu den hohen Infektionsraten. Genau deshalb schnitt die nach dem Schwammstadtprinzip gestaltete Industriebrache überraschend gut ab. Obwohl dort dauerhaft Wasser vorhanden war, blieb das Infektionsrisiko vergleichsweise niedrig. Offenbar verhindert die Kombination aus naturnaher Gestaltung und höherer Biodiversität eine starke Viruszirkulation.
Die Ergebnisse haben weitreichende Bedeutung für die Anpassung von Städten an den Klimawandel. In vielen Kommunen entstehen derzeit neue Grünflächen, Regenrückhaltebecken und Schwammstadt-Projekte, um Hitzeperioden und Starkregen besser bewältigen zu können. Die Berliner Studie macht deutlich, dass solche Maßnahmen künftig auch unter dem Blickwinkel der nicht-pharmakologischen Infektionsprävention geplant werden sollten.
Die Forscher sehen speziell in einer hohen biologischen Vielfalt einen möglichen Schutzfaktor. Naturnahe Grünflächen mit vielfältigen Vogelgemeinschaften könnten dazu beitragen, die Übertragung des West-Nil-Virus einzudämmen, während monotone Stadtstrukturen mit wasserreichen Brutstätten und wenigen dominierenden Vogelarten das Risiko erhöhen könnten. Die Ergebnisse sprechen daher für eine Stadtplanung, die Klimaanpassung, Biodiversität und Gesundheitsschutz gemeinsam betrachtet.
Nach Einschätzung der Autoren handelt es sich um die bislang detaillierteste Untersuchung zur kleinräumigen Verbreitung des West-Nil-Virus in einer europäischen Großstadt. Sie zeigt, dass sich Infektions-Hotspots selbst innerhalb eines einzigen Berliner Stadtviertels deutlich unterscheiden können.
Für Behörden und Gesundheitsämter eröffnen sich neue Möglichkeiten, Präventionsmaßnahmen dort zu bündeln, wo das Risiko tatsächlich am höchsten ist. Gleichzeitig liefert die Studie wichtige Hinweise darauf, wie Städte angesichts des Klimawandels künftig so gestaltet werden können, dass sie nicht nur lebenswerter, sondern auch widerstandsfähiger gegenüber neuen Infektionskrankheiten werden.
Bildquelle: National Institute of Allergy and Infectious Diseases, Unsplash
