In einigen Bezirken Hamburgs und  angrenzenden Landkreisen Schleswig-Holsteins ist es zu einer Häufung von HUS/EHEC-Fällen mit Erkrankungsbeginn (Durchfall) um Mitte Mai herum gekommen. Auch in einem weiteren Bundesland sind Hinweise auf ein vermehrtes Krankheitsgeschehen beobachtet worden.“ So begann am Freitag, den 20. April 2010, eine E-Mail des Robert Koch-Instituts (RKI), mit der die Bundesländer über ein ungewöhnliches Krankheitsgeschehen informiert und gefragt wurden, ob auch andernorts solche Fälle aufgefallen sind. Diese Information ging ebenfalls an das Bundesinstitut für Risikobewertung, das auf Bundesebene für Lebensmittelsicherheit und Verzehrsempfehlungen zuständig ist. Die vorliegenden Informationen hatten die Vermutung nahegelegt, dass die Ausbruchsursache in einem kontaminierten Lebensmittel zu suchen ist.

Ein Team des Robert Koch-Instituts war zu diesem Zeitpunkt bereits in Hamburg, nachdem das Bundesland am Tag zuvor über die Fälle informiert und um Unterstützung gebeten hatte. Bereits am Sonntag konnte als erste Erkenntnis der RKI-Befragungen über die Medien verbreitet werden, dass die sonst häufigen EHEC-Vehikel Fleisch und Rohmilch diesmal nicht in Frage kamen. Das RKI-Lagezentrum, in dem in solchen Situationen alle Informationen und Aktivitäten zusammengeführt werden, wurde aktiviert. Nach weiteren standardisierten Befragungen war am folgenden Mittwoch bereits eine erste Eingrenzung auf bestimmte roh verzehrte Gemüse möglich.

Aufgaben des Robert Koch-Instituts

Das RKI ist die zentrale Einrichtung zur Überwachung von Infektionskrankheiten und für die Gesundheit der Bevölkerung (Public Health) in Deutschland. Es ist im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Gesundheit angesiedelt. Grundlage der Arbeit des Instituts ist die Wissenschaft. Die Forschung ist vorrangig maßnahmenorientiert, etwa die (Weiter-)Entwicklung der Diagnostik von Krankheitserregern. Es gibt aber auch stärker an den Grundlagen orientierte Forschungsarbeiten, die als wichtige Impulsgeber dienen. Eine wichtige Rolle spielt auch die Entwicklung von Methoden, die Gestaltung wissenschaftlicher Standards und die Wahrnehmung von Referenzaufgaben, etwa als Referenz-Untersuchungsstelle bei Verdacht auf die absichtliche Freisetzung von Krankheitserregern.
Keine geringere Relevanz als der Infektionsschutz hat die Analyse der Situation nicht übertragbarer Krankheiten und ihrer Risikofaktoren. Allerdings stehen diese Themen aufgrund der eher langfristigen Auswirkungen auf die Gesundheit, etwa bei Adipositas, bei Öffentlichkeit und Politik häufig nicht so sehr im Vordergrund wie die Infektionsbekämpfung.

Um Viren zu erforschen, sind Elektronenmikroskope unersetzlich. Anstelle von Lichtstrahlen benutzen sie Elektronenstrahlen - dadurch besitzen sie gegenüber Lichtmikroskopen ein bis zu 1 000 Mal stärkeres Auflösungsvermögen. (Bild: RKI / Bredow)

Um Viren zu erforschen, sind Elektronenmikroskope unersetzlich. Anstelle von Lichtstrahlen benutzen sie Elektronenstrahlen – dadurch besitzen sie gegenüber Lichtmikroskopen ein bis zu 1 000 Mal stärkeres Auflösungsvermögen.
(Bild: RKI / Bredow)

Im Jahr 2007 formulierte eine mit nationalen und internationalen Fachleuten besetzte Projektgruppe Prioritäten für einen Ausbau des RKI zu einem Bundes­institut für die Gesundheit der Bevölkerung (Public ­Health). Der Deutsche Bundestag beschloss in der Folge im Bundeshaushalt 2008 eine auf mehrere Jahre verteilte personelle Erweiterung des Robert Koch-Ins­tituts („RKI 2010“). Damit wird es möglich, neuen Herausforderungen im Gesundheits- und Infektionsschutz, zum Beispiel als Folge der Alterung der Gesellschaft, besser gerecht zu werden. Die Verstärkung im Rahmen von RKI 2010 wird ergänzt durch ein großes Neubau-Vorhaben für ein modernes Labor- und Bürogebäude einschließlich Hochsicherheitslabor.
Bei akuten Krankheitsgeschehen wie EHEC rücken Beratung, Ausbruchsmanagement und Unterstützung durch „Aufsuchende Epidemiologen“ in den Mittelpunkt der Institutsarbeit. Das zum 1. Januar 2001 in Kraft getretene Infektionsschutzgesetz gibt dabei den rechtlichen Rahmen vor. Bei der Umsetzung des Infektionsschutzgesetzes sind die 16 Bundesländer und die rund 400 kommunalen Gesundheitsämter die zentralen Akteure.
Der durch die sogenannten enterohämorraghischen Escherichia coli (EHEC) verursachte Ausbruch im Frühjahr 2011 in Norddeutschland ist das jüngste Beispiel der generellen Ausbruchsmanagement-Strategie des RKI. Ein Infektionsalarmplan legt – unabhängig vom Typ des Erregers – Vorgehensweisen fest, die beispielsweise auch bei der Bekämpfung von Krankheitserregern wie SARS- oder Lassa-Viren greifen. Ein RKI-Team von Aufsuchenden Epidemiologen kann auf Einladung eines Bundeslandes die lokalen Gesundheitsbehörden bei gezielten Nachforschungen vor Ort unterstützen. Etwa acht bis zehn Mal pro Jahr werden die RKI-Spezialisten für solche Einsätze angefordert. Mitunter sind in Zusammenarbeit mit der WHO sogar Einsätze im Ausland gefordert, zum Beispiel bei der SARS-Epidemie im Jahr 2003 in Vietnam und Hongkong.
Für bestimmte Erreger gibt es spezielle Pläne: den Influenzapandemieplan und das Pockenrahmenkonzept. Beide wurden unter Federführung des RKI entwickelt und mit den Bundesländern abgestimmt. Das Pockenrahmenkonzept legt zum Beispiel fest, wie Regierung, Behörden und Einrichtungen des Katastrophenschutzes beim plötzlichen Auftreten von Pockenfällen reagieren sollten und wann breit angelegte Impfkampagnen notwendig sind.

Die Arbeit der Informationsstelle des Bundes für Biologische Sicherheit

In der 2002 im RKI aufgebauten Informationsstelle des Bundes für Biologische Sicherheit (IBBS) werden auch Risiken durch bioterroristisch relevante Erreger bewertet, um geeignete Gegenmaßnahmen zu entwickeln. Was würde zum Beispiel passieren, wenn ein mit Pocken Infizierter in einer Großstadt mit öffentlichen Verkehrsmitteln unterwegs ist? Die Wahrscheinlichkeit eines Angriffs mit Pockenviren ist äußerst gering, da die Erreger seit den siebziger Jahren als ausgerottet gelten und lediglich zwei Hochsicherheitslaboratorien in den USA und Russland die Viren zu Forschungszwecken aufbewahren. Doch niemand kann mit Sicherheit sagen, ob Pockenviren in früheren Jahren in fremde Hände gelangt sind. Man muss bei Ärzten und Einsatzkräften daher auch immer wieder das Bewusstsein schärfen, dass eine solche Freisetzung vorkommen könnte, wie die Erkrankungen aussehen und wie man sich richtig verhält. Daher führt IBBS auch Trainingskurse durch und erstellt Fortbildungsmaterialien.
Um eine Gefahrensituation rasch zu erkennen und Fehlalarme mit weitreichenden Folgen zu vermeiden, ist es wichtig, einen Erreger möglichst umgehend und zuverlässig zu identifizieren. Daher ist es das Ziel der RKI-Wissenschaftler, die diagnostischen Verfahren so zu gestalten, dass sie sehr rasch ein Ergebnis liefern und im besten Fall direkt am Ausbruchs- oder Freisetzungsort angewendet werden können. Mit dem Wissen über den Erreger und weiteren Erkenntnissen, etwa der Anzahl der Erkrankten, Ort und mögliche Kontaktpersonen, kann man die Situation beurteilen und den verantwortlichen Akteuren vor Ort Maßnahmen wie Quarantäne oder Impfungen vorschlagen.
Fast alle für bioterroristische Anschläge in Frage kommenden Erreger kommen in der Natur vor und können spontane Krankheitsausbrüche auslösen. Zum Beispiel kommt es in Deutschland immer wieder zu Tularämiefällen, bei denen die diagnostische und epidemiologische Expertise des RKI gefragt ist. Tularämie, auch Hasenpest genannt, wird durch das Bakterium Francisella tularensis hervorgerufen. Übertragen wird der Erreger durch Kontakt mit infektiösem Tiermaterial, zum Beispiel beim Abhäuten, durch Verzehr von nicht ausreichend erhitztem Fleisch oder durch Inhalation von infektiösem Staub. Ohne antibiotische Behandlung kann die Sterblichkeit über 30 Prozent betragen, daher kann die rasche Diagnostik lebensrettend sein.

Auch die Analyse langfristiger gesundheitlicher Trends in der Bevölkerung, hier am Beispiel Kinder- und Jugendgesundheitssurvey (KiGGS) ist eine wichtige RKI-Aufgabe. (Bild: RKI / Bredow)

Auch die Analyse langfristiger gesundheitlicher Trends in der Bevölkerung, hier am Beispiel Kinder- und Jugendgesundheitssurvey (KiGGS) ist eine wichtige RKI-Aufgabe.
(Bild: RKI / Bredow)

Neben der Schnelligkeit hat die Verlässlichkeit der ­Diagnose eine überragende Bedeutung. Bei einem ­Pockenverdacht etwa würden zwei Diagnoseverfahren parallel eingesetzt: Zum einen wird Probenmaterial der infizierten Patienten mit einem Elektronenmikroskop untersucht. Damit lässt sich klären, ob es sich überhaupt um ein Orthopockenvirus handelt – und nicht etwa um den Erreger der Windpocken, der zur Familie der Herpesviren zählt. Zum anderen werden zeitgleich molekulargenetische Analysen mit der Polymerase-Kettenreaktion (PCR), durchgeführt, die eine Abgrenzung der verschiedenen Orthopocken-Viren erlauben. Die Kombination von elektronenmikroskopischer und genetischer Analyse schließt Fehler bei der Diagnose praktisch aus. Bei einem Verdacht auf Orthopocken brauchen die RKI-Forscher, die durch eine Rufbereitschaft auch an Wochenenden bereit stehen, vier bis fünf Stunden für eine sichere Diagnose. Am RKI sind sowohl das Konsiliarlabor für Elektronenmikroskopie als auch das Konsiliarlabor für Pockenviren angesiedelt.

Aufgaben des Robert Koch-Instituts am Beispiel des EHEC-Ausbruchs 2011

Auch bei EHEC hat das Robert Koch-Institut (im RKI-Bereich Wernigerode) mit dem Nationalen Referenzzentrum für Salmonellen und andere bakterielle Enteritiserreger eine ausgeprägte diagnostische Expertise. So konnte der Erreger im Referenzlabor in sehr kurzer Zeit molekularbiologisch charakterisiert und als „EHEC O104:H4“ beschrieben werden. Die Methoden wurden sofort auf den RKI-Internetseiten veröffentlicht – in solchen Ausbruchsgeschehen die zentrale fachliche Plattform –, so dass andere Laboratorien rasch ihre Diagnostik aufbauen konnten.
Für die Aufklärung von Ausbruchsgeschehen sind neben den Laborergebnissen epidemiologische Methoden unverzichtbar. Bei epidemiologischen Studien analysieren die Wissenschaftler beispielsweise durch standardisierte Interviews, ob die Erkrankten dasselbe gegessen oder dieselbe Veranstaltung besucht haben. Lässt sich dabei ein gemeinsames Verhaltensmuster feststellen, ergeben sich daraus auch Hinweise auf die Übertragungswege, die Quelle und die Art des Krankheitserregers. Bei Ausbruchsuntersuchungen nehmen fast immer auch Trainees teil, die im RKI im Rahmen eines zweijährigen Master-Ausbildungsprogramms die infektionsepidemiologischen Methoden erlernen, um diese nach ihrer Ausbildung im öffentlichen Gesundheitsdienst einzusetzen. Insbesondere Gesundheitsämter auf lokaler Ebene spielen bei der Ausbruchsbekämpfung eine Schlüsselrolle, obgleich sie seit Jahren einem Ressourcenabbau ausgesetzt sind. Aber kein noch so gutes Labornetzwerk oder Surveillancesystem kann es leisten, vor Ort Verdachtsfällen nachzugehen, Quarantänemaßnahmen durchzuführen oder Impfprogramme voranzutreiben. Dazu wird qualifiziertes Personal und eine moderne Ausstattung benötigt – in allen Kommunen.

EHEC-Bakterien können schwerste Darminfektionen verursachen. (Bild: RKI /Holland, Laue)

EHEC-Bakterien können schwerste Darminfektionen verursachen.
(Bild: RKI /Holland, Laue)

Mit epidemiologischen Methoden allein kann in der Regel nicht die genaue Ursache eines Krankheitsausbruchs gefunden werden. Bei EHEC begründeten die epidemiologischen Studien zunächst den Verdacht, dass roh verzehrtes Gemüse die Ursache für die schweren Infektionen sein könnte. Allerdings gelang es erst nicht, eine einzelne Gemüsesorte zu identifizieren. Die RKI-Experten führten daher weitere, methodisch aufwändigere epidemiologische Studien durch. Zudem suchten die Lebensmittelbehörden in Lebensmitteln nach dem Erreger und verfolgten die Vertriebswege von verdächtigen Produkten zurück. Auf diese Weise ließ sich schließlich der Verzehr von Sprossen eines einzelnen Hofs als Krankheitsauslöser identifizieren.
Zwischen der Ausbruchserkennung und der Warnung vor Sprossen am 10. Juni 2011 vergingen knapp drei Wochen. Auch wenn das als eine lange Zeit erscheint: Im Vergleich zu anderen großen Ausbrüchen weltweit ist die Ursache schnell gefunden worden. Am 26. Juli 2011 konnte das RKI den Ausbruch für beendet erklären, nachdem die Inkubationszeit und die Zeit für Diagnosestellung und Übermittlung neuer Fälle verstrichen war. Danach wurden nur noch einzelne Fälle von EHEC O104 nachgewiesen, zum Beispiel im gleichen Haushalt von Personen, die den Erreger lange ausscheiden. Man sollte darauf vorbereitet sein, dass diese EHEC-Variante, eine andere EHEC-Variante oder ein ganz anderer Erreger jederzeit ein neues Ausbruchsgeschehen verursachen kann – in den vergangenen Jahrzehnten ist praktisch jedes Jahr ein klinisch relevanter Infektionserreger neu aufgetreten.

RKI – Daten und Fakten

Das Robert Koch-Institut ist eine der wichtigsten Einrichtungen für den Gesundheitsschutz in Deutschland. Als wissenschaftlich-medizinische Leitinstitution der Bundesregierung spielt es bei der Vorbeugung und Bekämpfung von Infektionskrankheiten und der Analyse langfristiger gesundheitlicher Trends in der Bevölkerung eine herausragende Rolle im deutschen Gesundheitswesen. Im Hinblick auf das Erkennen gesundheitlicher Gefährdungen und Risiken nimmt das RKI ein zentrales Frühwarnsystem wahr.

Das RKI hat rund 1000 Mitarbeiter, davon sind etwa 400 Wissenschaftler, einschließlich Doktoranden und Trainees. Im Bereich Infektionsschutz berät das Robert Koch-Institut aufgrund der gesetzlichen Vorgaben primär die Fachöffentlichkeit und die Politik. Dennoch gehört es zum Selbstverständnis, über relevante Infektionsrisiken, gerade in Krisen, auch die breite Öffentlichkeit zu informieren oder auf Informationsmöglichkeiten hinzuweisen. Die wichtigsten Bürger-Informationsstellen auf Bundesebene sind die Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung und bei lebensmittelbedingten und verbraucherorientierten Fragen das Bundesinstitut für Risikobewertung. Bürgerinformationen zur Vorbereitung auf Notfallsituationen und das Verhalten bei Gefahr sind beim Bundesamt für Bevölkerungsschutz und Katastrophenhilfe abrufbar. Informationen auf Landes- und kommunaler Ebene müssen bei einem akuten Geschehen hinzukommen.

Anschrift für die Autoren:

Burger Foto Frank Ossenbrink_webRobert Koch-Institut
Prof. Dr. rer. nat. Reinhard Burger, Präsident
Privatdozent Dr. med. Lars Schaade, Vizepräsident
Susanne Glasmacher, Pressesprecherin
Nordufer 20, 13353 Berlin
E-Mail: BurgerR@rki.de

 

Prof. Dr. Reinhard Burger ­Präsident des RKI

geb. am 27. Mai 1949 in Rossdorf

Studium der Biologie, Mikrobiologie, Immunologie
1982: Professor für Immunologie an der Universität Heidelberg nach Promotion und Habilitation
Seit 1987: tätig im RKI, zunächst als Leiter der Abteilung Immunologie
1998 – 2011: Leiter der Abt. Infek­tionskrankheiten
2001 – 2010: Vizepräsident des RKI
Seit 2010: Präsident des RKI
Seit 1989: Professor für Immunologie an der FU Berlin
Mitglied in verschiedenen wissenschaftlichen Gesellschaften
Seit 1993: Vorsitzender des Arbeitskreises Blut des Bundesministeriums für Gesundheit.
Mitwirkung in diversen nationalen und internationalen Sachverständigen-Gremien. Neben Veröffentlichungen zahlreiche Empfehlungen, Stellungnahmen und Richtlinien im Bereich der Infektionskrankheiten, der Immunologie und der Transfusionsmedizin.