Mit der Entdeckung und Entwicklung einer Vielzahl von Impfungen und Antiinfektiva im vergangenen Jahrhundert schienen viele Krankheiten, die seit Urzeiten zum unabwendbaren Leid der Menschheit gehörten, nahezu besiegt. Doch wurde durch Aufkommen neuer Erreger, Epi- und Pandemien, wie HIV, Influenza und nicht zuletzt SARS-CoV-2 (Abb.) deutlich, dass die moderne Medizin noch lange nicht die Oberhand gewonnen hat. In einer engmaschig vernetzten, globalisierten Welt, in welcher man innerhalb von 24 Stunden jede Großstadt der Welt erreicht, können sich auch Infektionen wie ein Lauffeuer ausbreiten.

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Die nächste Pandemie

Experten sind sich einig, dass weitere Pandemien sehr wahrscheinlich sind. Viele Erreger kommen dafür infrage, jedoch wird die Liste der potenziellen Erreger wenig überraschend von der Familie der Coronaviridae angeführt, zu denen die Viren SARS-CoV-1, MERS-CoV und SARS-CoV-2 zählen.

Das Genom dieser Familie besteht aus ca. 30 000 Nukleotiden und bildet somit das längste bekannte einzelsträngige RNA-Genom. Das Genom der Corona­viridae kodiert bis zu 30 virale Proteine, von welchen nur eine Minderheit für die Infektiosität der Viruspartikel verantwortlich ist, während die verbleibenden Proteine größtenteils die Funktion haben, die Immunantwort des Wirts zu umgehen. Coronaviren mutieren im Vergleich zu anderen Viren verhältnismäßig langsam, jedoch mit einer konstanten Rate. Die langsame Mutationsrate wird durch ein großes Reservoir ausgeglichen: Zahlreiche Säugetiere, insbesondere Fledermäuse, dienen den Viren als Wirt [1]. Möglicherweise hat die COVID-19-Pandemie dazu beigetragen, SARS-CoV-2 unter anderen Säugetieren zu verbreiten, die nun eventuell ein Reservoir darstellen können, in denen sich neue Mutationen bilden. Ebenso könnte der im vergangenen Dezember vollzogene Kurswechsel der COVID-Politik in China durch zahlreiche Ansteckungen zu neuen Varianten führen, gegen welche bisher keine Immunität besteht.

Unabhängig von den Auswirkungen, die die COVID-19-Pandemie in den nächsten Jahren haben mag, wird das Post-COVID-Syndrom weiterhin Betroffene, Angehörige, Mediziner und Wissenschaftler vor ­Herausforderungen stellen.

Eine weitere Veränderung, die mit der SARS-CoV-2-­Pandemie in Verbindung steht, ist die Zulassung und der Gebrauch von mRNA-Impfstoffen, denen bestimmt auch in Zukunft eine fundamentale Rolle in der Prävention von Infektions- und Krebserkrankungen zukommen wird.

Ähnlich wie Coronaviren, können Influenzaviren zahlreiche Arten von Säugetieren und Vögeln infizieren, die dann als Reservoir dienen. Auch sie haben ein einzelsträngiges RNA-Genom, das anfällig für Mutationen ist. Influenzaviren weisen die Besonderheit auf, dass das virale Genom aus sieben (bei Influenza C) bzw. acht (Influenza A, B und D) funktionellen ­Segmenten besteht. Wird eine Wirtszelle mit zwei verschiedenen Virusvarianten infiziert, können diese Segmente zufällig miteinander kombiniert werden. Bei dieser genetischen Reassortierung können neue Varianten mit veränderten Oberflächenproteinen entstehen, mit der Fähigkeit, das Immunsystem des Wirts zu unterlaufen (Fluchtmutationen). Auch in Zukunft ist aufgrund der hohen Variabilität des Virus, dem großen Reservoir sowie der äußerst kurzen Inkubationszeit mit stetig neuen Ausbrüchen zu rechnen [2].

Nipah- und Hendra-Viren sind weitere potenziell gefährliche Erreger. Als Paramyxoviridae besteht auch ihr Genom aus einer einzelsträngigen RNA-Kette. Das natürliche Reservoir beider Viren sind in erster Linie Flughunde, welche das Virus auf andere Säugetiere wie Schweine, Schafe und Pferde übertragen können. Das Hendravirus wurde zum ersten Mal 1994 in Australien bei Pferden mit neurologischen und respiratorischen Symptomen beschrieben. Ebenso konnte es bei einer Person, die mit den Tieren in Kontakt war und wenig später verstarb, nachgewiesen werden. Bisher wurden zwar keine Fälle außerhalb Australiens dokumentiert, allerdings wurde vier Jahre später das nahverwandte Nipahvirus bei erkrankten Schweinen und Farmern in Malaysia und Singapur entdeckt. Erkrankte Personen entwickeln neben allgemeinen Beschwerden wie Fieber und Abgeschlagenheit respiratorische und neurologische Symptome. Bei den bisher beschriebenen Ausbrüchen des Nipahvirus in Indien und auf den Philippinen wurde die Mortalitätsrate von Erkrankten auf 40–75 % geschätzt. Des Weiteren konnte bei diesen Ausbrüchen nachgewiesen werden, dass eine Mensch-zu-Mensch-Übertragung möglich ist [3]. Aktuell gibt es keine für den Menschen zugelassene Impfung oder Therapie.

Die Pandemie  des humanen Immundefizienz-Virus (HIV) forderte mehrere Millionen Menschenleben, und trotz kontinuierlicher Weiterentwicklung der Therapien sind global betrachtet HIV-assoziierte Komplikationen auch heute noch eine häufige Todesursache. Glücklicherweise hat sich aufgrund vieler Anstrengungen die Lebenserwartung und -qualität von Menschen mit HIV in Mitteleuropa stetig verbessert. Diese Entwicklung führte dazu, dass trotz stagnierender Zahlen der geschätzten Neuinfektionen (etwa 1 800) noch nie so viele Menschen mit HIV in Deutschland gelebt haben wie zuvor. Das Robert Koch-Institut (RKI) schätzt deren Zahl für das vergangene Jahr auf mehr als 90 000 [4]. Durch diesen Trend verschiebt sich der Fokus der HIV-Behandler immer mehr weg von opportunistischen Infektionen zu allgemeinen internistischen und geriatrischen Problemen. Neue und alte antiretrovirale Therapien, die sich als Depotspritze verabreichen lassen, wie das im Dezember 2022 von der FDA zugelassene Medikament Lenacapavir, werden auch in Zukunft die Lebensqualität von Menschen mit HIV weiter verbessern.

Die stille Pandemie – Antibiotikaresistenzen

Auch Bakterien stellen eine Bedrohung für die globale Gesundheit dar. Die Pandemie der multiresistenten Bakterien besteht bereits seit vielen Jahren, erhält jedoch wenig mediale Aufmerksamkeit, obwohl Schätzungen zufolge 1,27 Millionen Menschen 2019 durch Antibiotikaresistenzen verstarben [5]. Die wichtigsten multiresistenten Erreger, vor denen es auch in Zukunft weiterhin kein „Entkommen“ geben wird, sind Bakterien, die häufig mit dem Akronym ESKAPE zusammengefasst werden: Enterococcus faecium, ­Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii und Entero­bacter-Spezies [6].

Besonders besorgniserregend sind Carbapenem-resistente gramnegative Bakterien, da für diese Mikroorganismen nur wenige Therapieoptionen verbleiben. Resistenz gegenüber Carbapenemen kann durch verschiedene Mechanismen hervorgerufen werden, der wichtigste (insbesondere bei Enterobakterien) ist die Produktion von Carbapenemasen. Der erste Ausbruch von KPC(Klebsiella pneumoniae carbapenemase)-produzierenden Klebsiellen wurde 2001 in New York beschrieben. Von dort aus verbreiteten sie sich über den Globus [7]. Enzyme der KPC-Familie sind aktuell die prävalentesten Carbapenemasen weltweit und gelten in vielen Ländern wie den USA, Griechenland und Israel als endemisch. Neben KPC wurden bis heute zahlreiche weitere Carbapenemasen beschrieben: Enzyme der Familien NDM, VIM, IMP und OXA-48 zählen aktuell zu den wichtigsten Vertretern [8]. Häufig sind Gene, die für die Produktion von Carbapenemasen verantwortlich zeichnen, auf mobilen genetischen Elementen wie Plasmiden vorzufinden. Somit können Carbapenemase-kodierende Gene und andere Gene, die zu Antibiotikaresistenzen führen, von einer Bakterienart zur nächsten weitergegeben werden.

Neue therapeutische Optionen wie spezifische ­Carbapenemase-Inhibitoren, welche die Wirksamkeit vonβ-Lactamen wiederherstellen, sind bereits kommerziell verfügbar. Beispiele sind Avibactam, Vaborbactam und Relebactam, welche zusammen mit den Cefalosporinen oder Carbapenemen zur Behandlung von KPC-produzierenden Mikroorganismen eingesetzt werden können. Trotz neuer Therapieoptionen besteht eine Assoziation zwischen multiresistenten Erregern und einer höheren Mortalität. Obwohl die Rate an Carbapenemresistenz in Deutschland aktuell gering ist, ist durch den inadäquaten Einsatz von Antibiotika in der Human- und Veterinärmedizin weiterhin mit einem Anstieg zu rechnen. Schätzungen zufolge hat auch der Klimawandel einen treibenden Effekt auf die Entstehung und Verbreitung von Antibiotikaresistenzen weltweit.

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Auswirkungen von Flucht und Krieg

Seit der russischen Invasion in die Ukraine im Februar 2022 wurde eine Zunahme von Carbapenemase-produzierenden Enterobakterien in Deutschland beobachtet. So berichtete das RKI von fünf zivilen Opfern des Krieges aus verschiedenen ukrainischen Städten, die am Universitätsklinikum Leipzig behandelt wurden. Bei allen fünf Patienten konnten mehrere verschiedene multiresistente Bakterien, wie Vancomycin-resistente Enterokokken,β-Lactamasen mit breitem Wirkungsspektrum, und Carbapenemasen-produzierende Bakterien isoliert werden [9]. Besorgniserregend ist das beschriebene Auftreten von Sekundärresistenten, d. h., Resistenzen unter bzw. nach der Therapie mit Reserveantibiotika wie Colistin und Cefiderocol, sodass nahezu keine Therapieoptionen verbleiben.

Die Autoren erklären die Isolierung mehrerer multiresistenter Bakterien unter den Patienten mit hohen vorbestehenden Resistenzraten in der Ukraine, den aus dem Konflikt resultierenden Wundinfektionen sowie den schlechten Hygieneverhältnissen bei der Wundversorgung in Verbindung mit ungezielten Breitspektrum-Antibiotikatherapien.

Obwohl in der Ukraine höhere Raten von Carbapenemase-produzierenden Enterobakterien bekannt sind, wurde zuletzt in Deutschland und in den Niederlanden eine überproportionale Häufung von NDM-1- und NDM-1/OXA-48-produzierenden K.-pneumoniae-Isolaten bei ukrainischen Flüchtlingen beschrieben [10]. Eine Erklärung für dieses Phänomen wurde bisher noch nicht gefunden.

Des Weiteren sind Geflüchtete aus der Ukraine überproportional häufig von Tuberkulose betroffen. Das RKI berichtet, dass in der Ukraine in 2020 einer der höchsten Tuberkulose-Inzidenzen und -Mortalitätsraten in Europa verzeichnet wurden. Diesen Zahlen zufolge liegt die Inzidenz bei 73 Fällen pro 100 000 Einwohner. Gleichzeitig ist die Ukraine nach dem Global Tuberculosis Report der WHO eines der Länder mit der höchsten Rate von Patienten mit multiresistenter Tuberkulose: Unter den neu diagnostizierten Fällen von Lungentuberkulose lag der Anteil bei 29 %, bei vorbehandelten Patienten sogar bei 41 %. Ebenso wurden 1 172 Fälle von präextensiver oder extensiv resistenter Tuberkulose dokumentiert [11]. Es ist davon auszugehen, dass eine kriegsbedingte schlechtere Gesundheitsversorgung, mangelnde Hygiene, schlechte Ernährung sowie überfüllte Unterkünfte zur Verschärfung der Situation beitragen. Solange der Ukraine-Konflikt besteht, werden multiresistente Bakterien und Tuberkulose unter Geflüchteten weiterhin eine wichtige Rolle spielen.

Ebenfalls in Verbindung mit Flucht und Migration stehen mehrere Fälle von Hautdiphtherie unter jungen Männern aus Syrien und Afghanistan. Bei der Diphtherie handelt es sich um eine impfprävenible Infektion, die durch Diphtherie-Toxin(DT)-produzierende Clostridium-diphtheriae- oder C.-ulcerans-Stämme verursacht wird. Bei der respiratorischen Diphtherie treten vor allem Halsschmerzen, Schluckbeschwerden und hohes Fieber auf. Charakteristisch sind die grau-weißen oder bräunlichen Pseudomembranen. Die Hautdiphtherie zeichnet sich durch Ulzerationen aus, welche insbesondere an den unteren Extremitäten nach Bagatelltrauma oder Insektenstichen auftreten; häufig sind diese schmierig schleimig belegt. In Deutschland treten sehr sporadisch Fälle von Hautdiphtherie durch C. ulcerans auf, die vor allem durch infizierte Haustiere, insbesondere Hunde und Katzen, übertragen werden. Im Sommer und Herbst 2022 wurde bei Geflüchteten, die über die Balkanroute nach Deutschland und in umliegende Nachbarländer kamen, mehrere Fälle von Hautdiphtherie durch C. diphtheriae beschrieben [9,12]. Neben den schlechten Hygienebedingungen auf der Flucht trugen die höhere Inzidenz in den Herkunftsländern und eine niedrigere Impfrate zu den vermehrten Fällen bei. Zuletzt hat sicherlich auch der Ausbruch von Affenpocken zu einer umfassenderen Abklärung von Hautläsionen geführt. In der Zukunft sollte die Hautdiphtherie eine Differenzialdiagnose von insbesondere von geflüchteten Patienten sein.

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Auswirkungen des Klimawandels

Es wird erwartet, dass sich durch den Klimawandel in Zukunft weitere Infektionskrankheiten in Deutschland und Europa ausbreiten. Im Fokus stehen vor allem Erkrankungen wie Dengue, Zika, Chikungunya und West-Nil-Fieber, die durch Stechmücken übertragen werden.

Die asiatische Tigermücke (Aedes albopictus) und die Gelbfiebermücke (Aedes aegypti) sind die wichtigsten Überträger von Dengue, Zika und Chikungunya. Beide Insekten sind zwar ursprünglich in den Tropen und Subtropen heimisch, gelangten jedoch mittels Warenverkehr nach Südeuropa, von wo aus sie sich immer weiter nach Norden ausbreiten. Im Juli 2022 wurden in Berlin zum wiederholten Male mehrere erwachsene Exemplare der asiatischen Tigermücke nachgewiesen, was als Hinweis dafür gewertet wird, dass die Stechmücken erfolgreich überwintern können und somit eine dauerhafte Ansiedlung droht. Die Bedingungen für die Übertragung der Viren ist also bereits gegeben. Im Süden Europas wurde bereits von Dengue-Ausbrüchen berichtet, so sind etwa im Jahr 2012 mehr als 2 000 Fälle auf der portugiesischen Insel Madeira beschrieben worden [13]. Des Weiteren wurde in Italien und Frankreich die autochthone Übertragung des Chikungunya-Virus dokumentiert [14].

Der Überträger des West-Nil-Virus (WNV) befindet sich schon lange in Europa: Es handelt sich um die gemeine Stechmücke, wissenschaftlich Culex pipiens genannt. Die Zirkulation des Virus wurde zum ersten Mal 2018 bei Vögeln und Pferden dokumentiert. Ein Jahr später wurde in Deutschland bereits die erste autochthone Infektion mit dem WNV in einer Person ohne Reiseanamnese beschrieben. Seither wurden jedes Jahr weitere WNV-Infektionen bei Menschen ohne Reiseanamnese registriert, die meisten davon in Sachsen-Anhalt, Berlin und Brandenburg [15].

Personen, die sich mit dem Virus infizieren, weisen nach 2–14 Tagen unspezifische Symptome wie Fieber und Schüttelfrost, Kopf- und Rückenschmerzen sowie Abgeschlagenheit und Lymphknotenschwellungen auf. Bei ungefähr der Hälfte der Erkrankten zeigt sich ein makulopapulöses Exanthem, welches sich typischerweise vom Stamm zum Kopf und den Extremitäten ausbreitet. Neurologische Komplikationen wie Meningitis und Enzephalitis treten bei etwa 1 % der Erkrankten auf. Die Mortalität bei Patienten mit neuroinvasiver Infektion liegt bei ungefähr 5–10 %, betroffen sind vor allem ältere und immunsupprimierte Patienten. Deswegen sollte bei Patienten mit Meningitis oder Enzephalitis und negativer Reiseanamnese eine Infektion mit dem WNV grundsätzlich abgeklärt werden.

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Insbesondere Corona- und Influenzaviren haben aufgrund ihres großen Reservoirs und ihrer genetischen Variabilität großes epidemisches Potenzial. Die stille Pandemie der multiresistenten Bakterien fordert geschätzt mehr als eine Million Menschenleben pro Jahr und wird durch inadäquaten Gebrauch von Antibiotika auch in Zukunft ein Problem für die globale Gesundheit darstellen. Schlechte Hygieneverhältnisse, eine unzureichende Gesundheitsversorgung sowie offene Verletzungen durch Krieg und Flucht können zur Ausbreitung von Antibiotika-resistenten Bakterien und anderen Infektionskrankheiten beitragen. Durch den Klimawandel ist die Ausbreitung von Tropenviren wie Dengue, Chikungunya und Zika denkbar. Eine autochthone Übertragung des West-Nil-Virus wurde in Deutschland bereits mehrmals beschrieben.

Vielschichtige Strategien, bestehend aus epidemiologischer Überwachung, Präventionsmaßnahmen wie Impfungen und die Einhaltung von Hygienestandards, gut ausgebildetes Personal, der adäquate Einsatz von Antibiotika sowie die Entwicklung von neuen Therapien, sind der Grundstein zur Bekämpfung von Infektionskrankheiten und werden in der Medizin der Zukunft eine wichtige Rolle spielen.