2023-06-252023-06-25https://tore.tuhh.de/handle/11420/15757Die Ursachenermittlung der Verbreitung dreier wichtiger Parasiten Cryptosporidium spp., Giardia duodenalis und Entamoeba histolytica im Elbe- und Rheineinzugsgebiet schreiten zügig voran.Trotz großer Anstrengungen in der Wasserhygiene, stellen wasserbürtige Übertragungen dieser lebensbedrohlichen Mikroorganismen immer noch ein ernsthaftes Risiko für bestimmte Bevölkerungsgruppen dar.In der aktuellen Studie wurden molekularbiologisch bislang 97 Muscheln von Dreissena polymorpha und Corbicula fluminea auf parasitäre Protozoen untersucht. Hierbei wurden in den Muscheln Cryptosporidium spp. 53%, E. histolytica 30% und Giardia spp.48% festgestellt. Das beweist, dass ein Zusammenhang zwischen Kläranlageneinleitungen in Oberflächengewässer, der Bioakkumulation von Parasitenstadien in Muscheln und deren weitere Verbreitung über den Wasserweg besteht. Die Folgestudie legt einen Fokus auf diese Kausalzusammenhänge. Die Forschung bietet nur teilweise Antworten darauf, wie stark Kläranlagen zur mikrobiellen Verschmutzung von Oberflächengewässern beitragen. Die Hygieneüberwachung von abwasserbeeinträchtigten Gewässern zur Vermeidung von Epidemien sollte vorangetrieben werden. Biomonitore scheinen hierfür ein guter Lösungsansatz.Die Studie verfolgt zwei Hauptziele:1) Die Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Kläranlagenablauf, Vorkommen, Prävalenz und Verbreitung der Erreger in der Umwelt soll einen weitgehenden Einblick in die Epidemiologie dieser Parasiten geben. 2) Die Rolle diverser Umweltparameter auf die Transmissionsdynamik der Erreger soll untersucht werden.Mögliche Effekte verschiedener abiotischen Faktoren wie Temperatur, Nährstoffdargebot und Salinität auf die Muschel-Parasiten-Interaktion und letztendliche Übertragung der Pathogene sollen in die Untersuchung mit einbezogen werden, da sie vermutlich den Ausbruch von Krankheiten beeinflussen können.Die erste Untersuchungsphase dieses Projekts beschränkte sich auf das Rheineinzugsgebiet. Die Reproduzierbarkeit soll im Folgeprojekt an der Elbe verifiziert und validiert werden. Hieraus resultieren für den zweiten Projektabschnitt ein intensives Probenahmeprogramm an der Elbe und eine Auswertung der chemischen-physikalischen Untersuchungsergebnisse der Kläranlagen Hamburgs. Die Studie wird in erheblichem Maße zum Gesamtverständnis der Epidemiologie der drei Pathogenen beitragen. Sie wird klären, wie die Erreger in die Umwelt gelangen, sich dort ausbreiten, persistieren und übertragen werden. Sie soll Hinweise darauf geben, wie sich Protozoenerkrankungen im Individuum, in der Population oder innerhalb Lebensgemeinschaft entwickeln. Muscheln stellen geeignete Werkzeuge für Hygieneüberwachung dar. Die Studie ist zudem für Gesundheits- und Umweltbehörden relevant, da diese die Qualitätsziele für Oberflächengewässer zum Schutz der Bevölkerung festlegen.Work is on-going to investigate the causes and distribution of three important parasites: in the Elbe and Rhine rivers. Whereas the water medium has attracted considerable research efforts, waterborne transmission of these life-threatening microorganisms still constitutes a serious public health risk. In the on-going investigation, 97 mussels of Dreissena polymorpha and Corbicula fluminea have been analysed for the presence of protozoan parasites using microbiological and molecular techniques. Cryptosporidium spp have been detected in 53% E. histolytica in 30% Giardia spp in 48% of the mussels sample examined. Thus evidence is accumulating in support of a link between wastewater treatment plants (WWTPs) discharge and the occurrence and distribution of protozoan parasites in river courses. This ‘nexus’ is the focus of this investigation. Up to now, research has only been able to provide partial answers to the contribution of WWTPs to microbial pollution of water bodies and recreational sites, underscoring the need for a significant expansion of known epidemiological approaches and their harnessing as bio-monitoring tools. The purpose of this work is mainly two-fold: 1) to establish the link between the wastewater discharges and the spread of parasites; 2) to catalyze basic research effort that enables a correct understanding of the dynamics of these organisms, which is vital for the development of prevention strategies against disease outbreaks.In epidemiological studies, it is important to take into account all factors that could interfere with biological results. Parasitism and disease dynamics are known to be strongly influenced by environmental conditions. Effects of factors such as temperature, nutrients and salinity on the mussel-protozoa interaction and the ultimate transmission of the pathogens need to be investigated as fluctuations can have far-reaching implications on disease outbreaks.The first phase of this work which targeted the Rhine river has generated interesting data that needs to be verified and validated through replicated work as foreseen in the original project plan. Thus the next phase in the work will involve an intensive sampling of the Elbe river and analysis of raw data from Hamburg WWTPs.This study will generate a complete understanding of the epidemiology of the three pathogens. How they: enter the environment, invade and are transmitted. The study will provide leads as to how protozoa diseases scale up from individuals to populations and communities. Furthermore, findings of the study will contribute to on-going efforts to develop an effective tool, with Mussel as the choice biological model, for sanitary biomonitoring of water bodies. In addition, findings will have relevance to the Ministry of Health’s department of infectious disease control, which establishes water-quality standards for pathogens to protect public health.