Umweltfaktoren

Umwelt- und Lebensstilfaktoren

Umweltfaktoren beeinflussen lebensmittelbedingte Krankheitstrends direkt über die Umgebungstemperatur oder indirekt durch Beeinflussung menschlicher Aktivitäten. Die saisonalen Trends von Salmonellen, Campylobacter und EHEC sind gut dokumentiert: die höchste Inzidenz tritt in den wärmeren Monaten auf, was das Potenzial für eine höhere mikrobielle Belastung in der Umwelt und in zu warm gelagerten Lebensmitteln widerspiegelt, sowie das Verhalten von Menschen, die riskante Praktiken anwenden. Dazu gehören das zu lange Liegenlassen von Lebensmitteln im Auto beim Einkaufen und Aktivitäten wie Camping, Picknick und Grillen, bei denen die Temperaturkontrolle der Lebensmittel schwierig ist. Andere Klimafaktoren sind starke Regenfälle, die zu Landabfluss führen und tierische oder menschliche Fäkalien in das Bewässerungs- und Brauchwasser tragen, was zu einer Oberflächenkontamination von Gemüse- und Salatkulturen oder Obst, das auf dem Boden wächst, führt. Ausbrüche im Zusammenhang mit Hängeobst können mit kontaminiertem Bewässerungs-, Wasch- oder Kühlwasser oder mit der Verwendung oder dem Verzehr von kontaminiertem Fallobst in Verbindung gebracht werden. Zum Beispiel folgten die in Tabelle 6 identifizierten Saftausbrüche aufgrund von Salmonellen, E. coli O157:H7 und Cryptosporidium auf die Verwendung von Fallobst.

Es ist schwierig, die Auswirkungen des Klimawandels auf Krankheitstrends zu quantifizieren; die Modellierung von Umgebungstemperaturen gegen lebensmittelbedingte Krankheiten und speziell Salmonellen-Inzidenz deutet jedoch auf einen Zusammenhang hin. Deskriptive Ansätze deuten darauf hin, dass die amerikanischen Ureinwohner und insbesondere die Menschen im Norden die Auswirkungen des Klima- und Umweltwandels zu spüren bekommen. Es ist jedoch unklar, inwieweit sich Umweltveränderungen auf Faktoren wie den Lebensstil und das Auftreten von Krankheiten bei Wildtieren auswirken, im Vergleich zu anderen Faktoren, die z. B. mit dem sozial bedingten kulturellen Wandel zusammenhängen. Eine gewisse Abhängigkeit von Landnahrung (Wild, Fisch und Meeressäugetiere) führt jedenfalls zu einem erhöhten Risiko für parasitäre Krankheiten wie Trichinella spiralis und Bandwürmer im Vergleich zur allgemeinen Bevölkerung. Zum Beispiel wurden alle sieben Ausbrüche von Trichinella-Infektionen in einer kanadischen Übersichtsarbeit mit Fleisch von Wildtieren in Verbindung gebracht, und es gibt Hinweise darauf, dass Veränderungen der traditionellen Ernährungspraktiken ein erhöhtes Botulismus-Risiko mit sich bringen.

Botulismus ist eine interessante Fallstudie: Eine unverhältnismäßig hohe Anzahl von Vorfällen wird bei Inuit in Alaska und Kanada verzeichnet. Die meisten kanadischen Fälle seit den 1970er Jahren betrafen Menschen aus dem Norden, und die US-Daten zeigen, dass 36 % der Ereignisse und 38 % der Fälle, die zwischen 1990 und 2000 aufgezeichnet wurden, unter der relativ kleinen Bevölkerung Alaskas auftraten. Dies steht im Vergleich zu Botulismus in Kanada zwischen 1917 und 1973, als die meisten Fälle europäischer Abstammung waren und mit selbst eingemachten Lebensmitteln in Verbindung gebracht wurden. Dies spiegelt einen Rückgang der häuslichen Konservierung durch die Europäer wider, da die kommerzielle Verfügbarkeit von nicht saisonalen Produkten zunahm, sowie den Einfluss von Umwelt- und Lebensstilfaktoren auf die Ureinwohner, die zum Verzehr von unsachgemäß konservierten Meeresprodukten oder Wildfleisch führten, das roh, getrocknet oder fermentiert gegessen wurde. Traditionelle Ansätze zur Fermentierung von Fischköpfen, Fischeiern, Walflossen, Robbenflossen und Biberschwänzen beruhten auf einer verlängerten kalten Fermentierung durch Vergraben im permafrostgekühlten Boden. Untersuchungen von Ausbrüchen bei den Ureinwohnern Alaskas und Kanadas seit den späten 1940er Jahren ergaben, dass die Einführung neuer landestypischer Lebensmittel in eine Gemeinschaft und veränderte Fermentationspraktiken, einschließlich der Verwendung von versiegelten Glasgefäßen und Plastikbehältern, die entscheidenden Faktoren waren. Wal- und Robbenfleisch wurde gelegentlich mit Salmonellenausbrüchen bei Ureinwohnern in Verbindung gebracht, wobei unklar ist, ob das Tier eine Salmonelleninfektion hatte oder das Vorhandensein des Erregers auf eine Kontamination durch Möwen zurückzuführen ist.

Fisch und Schalentiere-assoziierte Krankheiten haben eine lange Geschichte und werden durch verschiedene Erreger verursacht, darunter Bakterien, Parasiten und Viren sowie Toxine, die von Algen, Kieselalgen und natürlich in der Umwelt vorkommenden Bakterien, insbesondere Vibrio-Arten, produziert werden. Obwohl die Zahl der gemeldeten Fälle und Ausbrüche im Zusammenhang mit Meeresfrüchten relativ gering ist (ein paar hundert Fälle pro Jahr in den USA und Kanada zusammen), weisen die Beliebtheit von Meeresfrüchten, ihre Einfuhr aus vielen Ländern und die von einigen Erregern verursachten schweren Erkrankungen darauf hin, dass diese Produkte ein potenzielles Risiko darstellen. Einige durch Meeresfrüchte übertragene Erreger, darunter Fisch- und Schalentiergifte und Vibrio-Bakterien, werden als neu auftretende Krankheitsursachen erkannt, die möglicherweise durch Umweltbedingungen wie die Umgebungstemperatur und die Meeresverschmutzung durch den Abfluss von Nährstoffen von der Küste aus beeinflusst werden. Diese Bedingungen tragen zu toxischen Algenblüten (rote Gezeiten) bei, die Neurotoxine (neurotoxische Schalentiervergiftung, paralytische Schalentiervergiftung und amnestische Schalentiervergiftung) und diarrhoetische Toxine (diarrhoetische Schalentiervergiftung) produzieren. Obwohl viele Erkrankungen mild verlaufen und zu selten gemeldet werden, werden gelegentliche Todesfälle mit mehreren Toxinen in Verbindung gebracht, und neurotoxische Erkrankungen können langfristige Auswirkungen auf die Gesundheit haben; ein Ausbruch von amnestischer Schalentiervergiftung in Kanada im Jahr 1987 führte zu 107 Fällen, von denen einige mit anhaltendem Gedächtnisverlust einhergingen.

Ausbrüche im Zusammenhang mit Fisch in den USA stehen meist in Verbindung mit Scombrotoxin (57 % der Ausbrüche im Zusammenhang mit Fisch: 1983 bis 1992) und Ciguatoxin (19 %). Scombrotoxin, das durch natürlich vorkommende Bakterien eine Histaminanreicherung auslöst, wird mit schlechter Temperaturkontrolle nach der Ernte in Verbindung gebracht. Ciguatera-Vergiftungen stehen im Zusammenhang mit Dinoflagellaten-Toxinen, die sich in der Nahrungskette anreichern, und menschliche Erkrankungen werden hauptsächlich mit höheren Fleischfressern in Verbindung gebracht. Vergiftungen durch Kugelfische, die von natürlich vorkommenden Bakterien produziert werden, sind in den USA und Kanada selten und werden in der Regel mit importierten Fischen in Verbindung gebracht.

Historisch gesehen war Typhus die wichtigste mit Muscheln assoziierte Krankheit, aber seit Mitte der 1950er Jahre sind solche Ausbrüche praktisch verschwunden. Die Einführung von Reinigungsverfahren (Depuration) in den 1930er Jahren, der Rückgang von Typhus in der Bevölkerung und die Einführung von strengen mikrobiologischen Kriterien für Muschelzuchtgewässer sowie Überwachungsprogramme haben die abwasserbedingten Erkrankungen reduziert. Eine Ausnahme bilden virale Erreger, die in menschlichen Fäkalien vorkommen, hauptsächlich Noroviren, Hepatitis A und Non-A- und Non-B-Hepatitis. Die Einführung schneller molekularer Methoden zur Identifizierung von Noroviren hat zu einem Anstieg der gemeldeten Vorfälle beigetragen und deutet darauf hin, dass sie die Ursache für viele Gastroenteritis-Ausbrüche (bis zu 50 %) sind, die zuvor mit unbekannter Ätiologie beschrieben wurden. Derzeit wird geschätzt, dass Noroviren für zwei Drittel aller lebensmittelbedingten Erkrankungen verantwortlich sind (Tabelle 5), wobei der Anteil, der mit Meeresfrüchten in Verbindung gebracht wird, unbekannt ist. Interessanterweise deutet die Beschreibung einer selbstlimitierenden Gastroenteritis 1 bis 2 Tage nach dem Verzehr von Austern bei dokumentierten Typhusausbrüchen (ca. 2 Wochen Inkubationszeit) im neunzehnten Jahrhundert in den USA darauf hin, dass virale Gastroenteritis damals weit verbreitet gewesen sein könnte und sogar als mögliches Prodrom von Typhus angesehen wurde.

Natürlich vorkommende Bakterien der Familie Vibrionacaea, zu der Vibrio-, Aeromonas- und Plesiomonas-Arten gehören, sind für die meisten bakteriellen Erkrankungen im Zusammenhang mit Meeresfrüchten verantwortlich. Die meisten Fälle sind auf Vibrio-Arten zurückzuführen, die mit filtrierenden Muscheln wie Austern (die normalerweise roh verzehrt werden) assoziiert sind. In den USA treten jährlich schätzungsweise 5000 lebensmittelbedingte Vibrio-Infektionen auf (Tabelle 5); in Kanada werden jährlich weniger als 50 Isolate gemeldet, einschließlich nicht lebensmittelbedingter Infektionen und im Ausland erworbener Infektionen. Zu den im Labor gemeldeten Vibrio-Infektionen gehören toxigene Vibrio cholerae (Typen O1, O139 und neuerdings O141) sowie häufiger V. vulnificus (Golfküste) und V. parahaemolyticus (häufig an der Pazifikküste). Im Gegensatz zu toxigenem V. cholerae O1 und V. parahaemolyticus verursacht V. vulnificus nur selten Durchfall und ist wegen der hohen Sterblichkeit, die mit septischen Infektionen in gefährdeten Gruppen verbunden ist, von Bedeutung. In einem Bericht über Fälle, die mit dem Verzehr von Austern in Florida zwischen 1991 und 1994 in Verbindung gebracht wurden, lag die Sterblichkeitsrate bei 60 %. Die Besorgnis über Vibrio-Infektionen, insbesondere in den US-Golfstaaten, führte zur Entwicklung des Cholera and Other Vibrios Surveillance System (COVISS), das seit den späten 1980er Jahren von den Centers for Disease Control and Prevention (CDC) unterhalten wird.

Die Vibrios, die hauptsächlich mit menschlichen Erkrankungen in Verbindung gebracht werden, haben eine Toleranz gegenüber dem Salzgehalt (die bei den Nicht-Cholera-Vibrios größer ist) und sind in warmem Meerwasser einschließlich Flussmündungen verbreitet. Zu ihren Reservoiren gehören Fische, Schalentiere, Plankton und Sediment, und ihre komplexe Ökologie beeinflusst ihre Persistenz in der Meeresumwelt und ihre erhöhte Prävalenz in wärmeren Monaten. Es besteht die Möglichkeit, dass die Arten über Ballastwasser von Schiffen in neue Umgebungen eingeschleppt werden, der wahrscheinliche Weg für die Einschleppung von V. cholerae O1 El Tor (lateinamerikanischer Biotyp) in den nördlichen Golf von Mexiko während der lateinamerikanischen Epidemie in den frühen 1990er Jahren. Ein ähnlicher Mechanismus könnte auch bei der Ausbreitung von toxischen Algen eine Rolle spielen.