Risiken menschlicher Eingriffe in sensible Ökosysteme

Ein Pilz, zwei Arten, Millionen tote Fledermäuse: 

Eine Studie, die am 28.05.2025 in der Fachzeitschrift Nature publiziert wird, hat mehr als 5000 Proben eines Pilzes analysiert, der für das größte dokumentierte Säugetiersterben durch einen Krankheitserreger verantwortlich ist. 

Ein internationales Team von Forschenden, unter Federführung einer Doktorandin der Universität Greifswald, hat in Zusammenarbeit mit Partnern aus Frankreich, Bulgarien, Finnland und der Ukraine und mehreren hundert freiwilligen Helfer*innen die Studie durchgeführt.

Die Ergebnisse werfen ein Schlaglicht auf die Risiken menschlicher Eingriffe in sensible Ökosysteme und machen deutlich: 

Höhlenforschung braucht strengere Biosicherheitsstandards – denn sollte eine zweite Pilzart nach Nordamerika gelangen, werden noch viel drastischere Todesraten erwartet.

Krankheiten treffen nicht nur Menschen: 2006 – 2007 wurde in einer Höhle im US-amerikanischen Staat New York ein unerklärliches Massensterben von Fledermäusen beobachtet. Die Tiere wiesen einen weißen Staub auf der Nase auf, der durch den damals unbekannten Pilz Pseudogymnoascus destructans verursacht wurde. Diese Pilzkrankheit, die sogenannte Weißnasenkrankheit, breitete sich in den folgenden Jahren rasch in Nordamerika aus. Sie dezimierte die überwinternden Fledermaus-Populationen mit jährlichen Sterblichkeitsraten von über 90 Prozent und verursachte den Tod von mehreren Millionen Fledermäusen. Die Forschenden fanden heraus, dass der Pilz ursprünglich aus Eurasien stammte. Dort koexistierte er mit Fledermäusen, ohne ein Massensterben zu verursachen. Seine versehentliche Einschleppung in Nordamerika löste allerdings eine der verheerendsten Epidemien aus, die jemals bei wild lebenden Säugetieren dokumentiert wurde.

Fast 20 Jahre lang glaubte man, dass die Geschichte dieses Krankheitserregers relativ einfach sei: ein einziger Erreger, ein identifizierter geografischer Ursprung (Europa) und gut verstandene Verbreitungsmechanismen. Doch neue genetische Daten offenbaren eine weitaus komplexere Geschichte und stellen unsere Gewissheit über den Ursprung, die Vielfalt und die evolutionäre Dynamik dieses pathogenen Pilzes infrage.

Nicht eine, sondern zwei Pilzarten verursachen die Krankheit
Bis vor kurzem galt Pseudogymnoascus destructans als der einzige Erreger der Weißnasenkrankheit. Die jüngst in Nature open access publizierte Studie, die auf der Analyse von 5479 Proben aus 27 Ländern und drei Kontinenten (Europa, Asien und Nordamerika) beruht, macht jedoch deutlich, dass es zwei verschiedene Pilzarten gibt, die die Krankheit verursachen können.

Allerdings wurde bislang nur eine der beiden Arten nach Nordamerika eingeschleppt. „Diese Entdeckung eröffnet neue Einblicke in die Entwicklung von Virulenz und in die Art und Weise, wie diese Krankheitserreger mit ihren Wirten in verschiedenen geografischen Kontexten interagieren“, sagt Dr. Nicola Fischer, Erstautorin der Arbeit. Sie schrieb ihre Doktorarbeit zu diesem Thema an der Universität Greifswald und der Universität Montpellier in Frankreich. „Wir dachten, wir kennen unseren Feind, aber jetzt entdecken wir, dass er doppelt so groß und potenziell komplexer ist als zunächst angenommen“, fasst Dr. Nicola Fischer zusammen.

Fledermäuse erheblich bedroht, sollte die zweite Pilzart nach Nordamerika gelangen
Die Entdeckung eines zweiten pathogenen Pilzes, der die Weißnasenkrankheit auslösen kann und eine andere Wirtsspezialisierung als die ursprünglich beschriebene Art aufweist, stellt ein erhebliches Risiko für den Schutz und die Erhaltung von Fledermäusen dar. Obwohl die zweite Art derzeit nicht in Nordamerika vorkommt, könnte ihre Einführung dort Fledermausarten bedrohen, die bisher noch nicht von der ersten Art betroffen waren. Darüber hinaus könnten selbst Fledermausarten, die sich allmählich von der Exposition gegenüber dem ersten Pathogen erholen, vor neuen Herausforderungen stehen, sollte sich die zweite Art ausbreiten.

Ursprung der Einschleppung nach Nordamerika geklärt
Durch die genetische Analyse von mehr als 5400 Proben, die in Eurasien und Nordamerika gesammelt wurden, identifiziert die Studie das Ursprungsgebiet, die für den nordamerikanischen Ausbruch der Weißnasenkrankheit verantwortlich ist: die Region Podillia in der Ukraine. Dieses Gebiet, das einige der größten Höhlensysteme der Welt beherbergt, ist seit dem Ende der Sowjetunion ein beliebtes Ziel für internationale, insbesondere nordamerikanische, Höhlenforschende.

Die Ergebnisse legen nahe, dass die zufällige Einschleppung des Pilzes nach Nordamerika – wahrscheinlich über den Austausch mit Forschenden aus dem Bundesstaat New York, wo die Krankheit erstmals nachgewiesen wurde – auf ein einmaliges Ereignis zurückzuführen ist. „Diese Arbeit beendet fast zwei Jahrzehnte andauernde Spekulationen über den Ursprung der Weißnasenkrankheit und veranschaulicht eindrucksvoll, welche Auswirkungen ein einzelnes Translokationsereignis auf Wildtiere haben kann“, so Dr. Sébastien Puechmaille, Koordinator der Studie an der Universität Montpellier.

Gefahr aus der Dunkelheit: Biosicherheit bei der Höhlenforschung zur Prävention von Krankheiten zentral
Diese Entdeckung verdeutlicht die großen Risiken, welche Höhlenforschungsaktivitäten für die Verbreitung von Krankheitserregern darstellen, und unterstreicht die Dringlichkeit einer besseren Kenntnis der „biologischen Verschmutzung“ im Zusammenhang mit menschlichen Reisen. „Die Verhinderung des unbeabsichtigten Transports von pathogenen Pilzen wie Pseudogymnoascus destructans muss zu einer Priorität in den Strategien zum Artenschutz und zum Gesundheitsmanagement werden, sowohl für die Tierwelt als auch für den Menschen“, sagt Dr. Sébastien Puechmaille. Die systematische und rigorose Reinigung der Höhlenforschungsausrüstung bietet sich als wesentliche Maßnahme an: Studien zeigen, dass sie das Vorhandensein lebensfähiger Pilzsporen drastisch reduziert und so die Ausbreitung des Pilzes, der die Weißnasenkrankheit verursacht, einschränkt.

Freiwillige im Zentrum wissenschaftlicher Entdeckungen
Diese Studie wäre ohne eine außergewöhnliche Mobilisierung freiwilliger Helfer nicht möglich gewesen. Die Forschenden konnten einen außergewöhnlichen Datensatz auswerten, da sie in der gesamten nördlichen Hemisphäre über 360 Freiwillige – vor allem Chiropterologen – an der Beprobung beteiligten.
„Dieses Projekt zeigt die Stärke der partizipativen Wissenschaft. Gut ausgebildete Freiwillige im richtigen Netzwerk können dazu beitragen, Daten von außergewöhnlicher Qualität in Größenordnungen zu generieren, die sonst unmöglich zu erreichen sind“, schließt Dr. Sébastien Puechmaille.

Publikation: Nicola M. Fischer, Sebastien J. Puechmaille et al: Two distinct host-specialized fungal species cause white-nose disease in bats (2025). https://doi.org/10.1038/s41586-025-09060-5.

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Dr. Nicola Fischer
Nicola.Fischer@forst.bwl.de

Hauptverursacher luftverschmutzungsbedingter Gesundheitsgefahren

Forschende eines internationalen Konsortiums, geleitet von der AG Professor Ralf Zimmermann am Helmholtz Zentrum München und der Universität Rostock, haben in einer aktuellen Studie erstmals nachgewiesen, dass die modernen EURO 6d-Partikelfilter zwar die direkten Feinstaubemissionen von Fahrzeugen deutlich reduzieren, jedoch die Bildung von sekundärem Feinstaub in der Atmosphäre nicht verhindern können – ein Faktor, der erhebliche gesundheitliche Risiken birgt.

Schon heute sind Feinstaub, Ozon und Stickstoffdioxid als Hauptverursacher luftverschmutzungsbedingter Gesundheitsgefahren anerkannt. 

Moderne Benzinfahrzeuge mit Direkteinspritzung und Partikelfilter erreichen in Abgasmessungen auf Rollenprüfständen Filtereffizienzen von über 90 Prozent. Dennoch können flüchtige organische Kohlenwasserstoffe und Stickoxide durch photochemische Reaktionen zu sekundärem Feinstaub umgewandelt werden.

In der vorgestellten Untersuchung wurden menschliche Lungenzellen (A549-Alveolar- und BEAS-2B-Bronchialepithelzellen) sowohl direkten Abgasen als auch im Labor photochemisch gealterten Abgasen eines EURO 6d-Fahrzeugs mit Partikelfilter ausgesetzt. Während frische Abgase kaum eine messbare Partikelkonzentration und keine toxischen Effekte zeigten, erzeugte die Photochemie der Atmosphäre („atmosphärische Alterung“) reaktive Sauerstoffverbindungen wie Hydroxylradikale (OH·) und Ozon (O3), die die Abgase oxidierten und sekundären Feinstaub bildeten. Dieser übertrifft die Konzentrationen im direkten Abgas um ein Vielfaches und löst sowohl DNA-Schäden als auch oxidative Zellschädigung aus.

„Unsere Ergebnisse verdeutlichen, dass Partikelfilter allein nicht ausreichen, um Gesundheitseffekte von Verkehrsemissionen zu minimieren“, erklärt Erstautorin Dr. Mathilde N. Delaval vom Helmholtz Zentrum München. Die atmosphärische Alterung von Abgasen kann toxikologisch relevante Prozesse hervorrufen – vergleichbar mit bekannten Reaktionen wie der Umwandlung von Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid oder der Ozonbildung durch photochemischen Abbau flüchtiger organischer Verbindungen. Die Forschenden empfehlen, bei zukünftigen Emissionsprüfungen nicht nur die primären Partikel, sondern auch die Abgaszusammensetzung, insbesondere aromatischer Kohlenwasserstoffe, detailliert zu analysieren. Diese Stoffe sind maßgeblich an der Bildung von sekundärem Feinstaub beteiligt. „Es gibt eine klare Diskrepanz zwischen der Art und Weise, wie wir Fahrzeugemissionen im Labor messen, und dem Verhalten dieser Emissionen in der realen Welt“, sagt Zweitautor Dr. Hendryk Czech von der Universität Rostock und dem Helmholtz-Zentrum München. „Wenn wir ignorieren, was mit den Abgasen passiert, nachdem sie in die Atmosphäre gelangt sind, laufen wir Gefahr, die wahren gesundheitlichen Auswirkungen der verkehrsbedingten Luftverschmutzung zu unterschätzen.“

Diese Erkenntnisse könnten dazu führen, dass zukünftige Abgasnormen stärker an gesundheitsbezogenen Kriterien ausgerichtet werden, was sowohl die EU-Richtlinie 2008/50/EG als auch WHO-Leitlinien für Feinstaub deutlich verbessern könnte.
Diese Arbeit wurde von der Helmholtzgemeinschaft (HGF) durch das Deutsch-Israeli International Lab „aeroHEALTH“ (Interlabs-0005) sowie der Europäischen Union durch das H2020 Projekt „ULTRHAS“ (955390) gefördert.

MaAB - Medizin am Abend Berlin Fortbildungen VOR ORT

Dr. Hendryk Czech
Universität Rostock
Institut für Chemie
Tel.: +45 381 498-6532
E-Mail: hendryk.czech@uni-rostock.de

Originalpublikation:
Originalpublikation M. N. Delaval, H. Czech, et al., „The efficiency of EURO 6d particulate filters is compromised by atmospheric aging: In vitro toxicity of gasoline car exhaust”, Science Advances, doi 10.1126/sciadv.adq2348

Die Impfquoten gegen Humane Papillom-Viren (HPV)

Die Impfquoten gegen Humane Papillom-Viren (HPV) zeigen keine Fortschritte: 

Einer aktuellen Auswertung des Wissenschaftlichen Instituts der AOK (WIdO) zufolge lag die Impfquote bei AOK-Versicherten im dritten Quartal 2024 bei 15-jährigen Mädchen bundesweit bei nur 49,5 Prozent. 

Damit ist der Wert knapp einen Prozentpunkt niedriger als im dritten Quartal 2023 (50,2 Prozent). 

Er liegt damit nur leicht über dem Niveau vor der Corona-Pandemie (2019: 45,3 Prozent).

WIdO-Geschäftsführer Dr. David Scheller-Kreinsen sagt: „Unsere Analysen zeigen erneut: Die Bundesrepublik ist noch sehr weit von dem erklärten Ziel der Weltgesundheitsorganisation (WHO) entfernt, nach welchem bis 2030 mindestens 90 Prozent der 15-jährigen Mädchen gegen HPV geimpft sein sollen.“

Die Impfung schützt vor Infektionen mit Hochrisiko-Stämmen der HP-Viren, die überwiegend bei sexuellem Kontakt übertragen werden und bei anhaltender Infektion im Verlauf der Zeit Gebärmutterhalskrebs auslösen können. 

Gebärmutterhalskrebs ist weltweit die vierthäufigste Krebserkrankung bei Frauen, in Deutschland erkrankten laut Zentrum für Krebsregisterdaten 2022 4.388 Frauen neu, 1.413 Frauen starben daran.
Da die Impfung besonders dann effektiven Schutz bietet, wenn sie vor dem ersten Geschlechtsverkehr erfolgt ist, sind die Impfquoten der 15-Jährigen besonders relevant. Für einen vollständigen Schutz sind in der Gruppe der 9- bis 15-Jährigen zwei Impfungen nötig. Eine verpasste Nachholimpfung ist auf Kosten der gesetzlichen Krankenkassen aber bis zum 18. Geburtstag möglich.

Scheller-Kreinsen: „Wenn man nicht nur auf die WHO-Zielmarke der 15-Jährigen vollständig geimpften schaut, sondern den Blick etwas erweitert, fallen die Zahlen etwas positiver aus. Nimmt man die „nur einmal“ Geimpften hinzu, betrachtet also jene Gruppe mit begonnenen und noch nicht abgeschlossenen Impfungen, liegt die Impfrate bei den 15-Jährigen immerhin bei 61 Prozent. Hier muss darauf hingearbeitet werden, dass bis zum 18. Lebensjahr noch Impfserien abgeschlossen bzw. nachgeholt werden.“

Impfniveau bei Jungen weiterhin niedrig

Um Herdenimmunität in der Bevölkerung zu erreichen, wurde 2018 auch die HPV-Impfung für Jungen als Leistung der gesetzlichen Krankenkassen eingeführt. Sie trägt einerseits zum Schutz von Frauen und Mädchen vor einer Übertragung von Hochrisiko-Viren durch Geschlechtsverkehr bei. Andererseits schützt die Impfung die Jungen selbst vor der Entstehung von Anal-, Penis- und bösartigen Schleimhauttumoren des Mundrachenraumes.
Vollständig geimpft waren im dritten Quartal 2024 der WIdO-Auswertung zufolge jedoch nur 30 Prozent der Jungen, mindestens einmal geimpft waren immerhin 40 Prozent.

Entwicklung der Impfaktivität nicht ausreichend

Mit 49,5 Prozent liegt die Impfquote von Mädchen um 0,7 Prozentpunkte niedriger als im Vergleich mit dem dritten Quartal 2023 (50,2 Prozent). Er liegt damit nur leicht über dem Niveau vor der Corona-Pandemie (2019: 45,3 Prozent). Das liegt daran, dass jetzt Jahrgänge 15 Jahre alt werden, die während der Pandemie weniger Impfungen erhalten haben als die Jahrgänge vor der Pandemie.

„Im Gegensatz zur Impfquote bei 15-Jährigen beobachten wir bei der Anzahl der Impfungen insgesamt einen Anstieg auf das Niveau vor der Corona-Pandemie, während der es zu einem Einbruch in der Impfaktivität (jährliche Anzahl abgerechneter Impfungen) insgesamt gekommen ist. Diese aktuelle Entwicklung der Impfaktivität wirkt sich aber weniger auf vergangene Kohorten 15-Jähriger aus, sondern stärker auf die kommenden. Und obwohl sich die Impfaktivität wieder dem Niveau vor Corona annähert und sich auch die Impfquote entsprechend entwickeln wird, ist das nicht ausreichend, um dem WHO-Ziel deutlich näher zu kommen“, so Scheller-Kreinsen.

Für Jungen gibt es seit 2018 eine Impfempfehlung, die ab 2019 zunächst zu einem Anstieg der Impfquote geführt hat. So stieg die Impfquote von 2019 auf 2024 von 3,2 Prozent auf 30 Prozent. Jedoch ist auch bei den Jungen die Impfaktivität während der Corona-Pandemie deutlich eingebrochen und erholt sich erst langsam wieder.

Erhebliche Varianz zwischen den Bundesländern

Die WIdO-Auswertung zeigt zudem, wie stark die Impfquoten auf Ebene der Bundesländer variieren. So waren in Bremen im dritten Quartal 2024 nur 32,9 Prozent der 15-jährigen Mädchen vollständig gegen HPV geimpft, während in Sachsen-Anhalt die Quote mit 65,7 Prozent nahezu doppelt so hoch war. Scheller-Kreinsen: „Insgesamt zeigt sich, dass die Impfquoten in den östlichen Bundesländern (ohne Berlin) mit mindestens 60 Prozent deutlich höher sind als in den westlichen. Hier liegt die Impfquote im Schnitt bei nur 47 Prozent.“

Bei der Entwicklung der Impfquoten für Mädchen zwischen 2019 und 2024 unterscheiden sich die Bundesländer ebenfalls deutlich. Einen Rückgang der Impfquote verzeichnete das Saarland (-2 Prozentpunkte), während in Brandenburg ein deutlicher Anstieg verzeichnet wurde (+10 Prozentpunkte).

Bei den Jungen fällt die Entwicklung der Impfquote in den Bundesländern ebenfalls sehr heterogen aus. Während die Impfquote in Sachsen-Anhalt zwischen 2019 und 2024 von 7 Prozent auf 47 Prozent stieg, hat sie im gleichen Zeitraum in Bremen nur von einem Prozent auf 18 Prozent zugenommen.

Auch europäischer Vergleich zeigt Potenzial auf

Im europäischen Vergleich schneidet Deutschland 2023 mit dem 19. Platz eher schlecht ab. Die vorderen Plätze mit einer vollständigen HPV-Impfung bei 15-jährigen Mädchen wurden 2023 von Island, Norwegen, Portugal, Spanien und Schweden mit einer Impfquote von 96 bis 85 Prozent erreicht. „Sowohl die Varianz in Europa wie auch innerhalb Deutschlands zeigt, dass für HPV-Impfungen als Präventionsmaßnahme noch viel Luft nach oben ist“, so Scheller-Kreinsen.