Zoonotische, durch Vektoren übertragene Arboviren (engl.: arthropod-borne-viruses) aus der Familie der Flaviviridae, wie das West-Nil-Virus (WNV), das Usutu-Virus (USUV) und das Frühsommer- Meningoenzephalitis-Virus (FSMEV) stellen eine erhebliche Bedrohung für die Gesundheit von Menschen und Tieren dar. Das WNV wurde im Jahr 2018 erstmalig in Deutschland nachgewiesen. Seitdem wird von Infektionen bei Menschen, Pferden und Vögeln regelmäßig v. a. aus der ostdeutschen Tiefebene berichtet. Der natürliche Infektionszyklus des WNV und des USUV spielt sich vorwiegend zwischen Vögeln und Stechmücken ab, aber auch Menschen und Pferde sind immer wieder von milden bis hin zu fatalen Krankheitsverläufen nach einer WNV-Infektion betroffen. Eine noch größere Bedeutung für die öffentliche Gesundheit wird dem Virus der Frühsommer- Meningoenzephalitis (FSME) mit bis zu 10 000 Erkrankungen in Eurasien jährlich zugeschrieben. Im Gegensatz zum WNV und USUV wird es vor allem von Zecken übertragen und hat in Kleinsäugern sein Hauptreservoir. Da Pferde ebenfalls nach Infektionen mit dem WNV und FSMEV erkranken können und spezifische Antikörper nach einer Infektion mit allen drei untersuchten Flaviviren ausbilden, sind sie geeignet, um Aufschluss über deren Verbreitung in Deutschland zu geben.Ziel dieser Studie war der Vergleich der Flavivirus-Seropositivitätsrate in der mitteldeutschen Pferdepopulation mit den Zahlen der 2020 durchgeführten Arbeit von Ganzenberg et al. 2022, sowie die Ausweitung des Untersuchungsgebiets auf noch nicht beprobte Landkreise. Durch die erneute Beprobung von bereits 2020 getesteten Pferden sollten Serokonversionen festgestellt und die bereits von Ganzenberg et al. 2022 erhobenen Risikofaktoren für eine Infektion mit dem WNV anhand des neu gesammelten Materials überprüft werden. Abschließend wurden zusätzlich anhand des Studienmaterials Risikofaktoren für die Infektion von Pferden mit dem FSME-Virus untersucht.Das bereits von Ganzenberg et al. 2022 definierte Studiengebiet, welches neun Landkreise in den Bundesländern Sachsen, Sachsen-Anhalt und Brandenburg umfasste, wurde für die erneute Erfassung der Flavivirus-Seropositivitätsrate 2022 an der Nordgrenze um sechs Landkreise erweitert. Erneut wurden Pferdehalter mit fünf oder mehr gemeldeten Equiden zur Teilnahme an der Studie 74 eingeladen. Zur Teilnahme waren wie bereits bei Ganzenberg et al. 2022 gesunde Pferde geeignet, die mindestens zwölf Monate alt und nicht gegen das WNV geimpft waren, und die dauerhaft in der Region gehalten wurden. Nach der Probennahme erfolgte bei allen Serumproben ein Screening mittels kommerziellem kompetitivem ELISA (cELISA) auf flavivirusspezifische Antikörper. Alle positiven und grenzwertigen Proben aus den ELISA-Untersuchungen wurden beim Referenzlabor im Virusneutralisationstest (VNT) differenziert und bestätigt. Die per Fragebogen erhobenen individuellen sowie haltungsspezifischen Daten wurden mittels logistischer Regression auf Risikofaktoren für eine Infektion mit dem WNV und dem FSMEV untersucht.Im Frühjahr 2022 (Januar-März) wurde von 1232 Pferden aus 114 Betrieben Blut entnommen und das Serum anschließend im cELISA auf flavivirusspezifische Antikörper untersucht. Von allen untersuchten Seren zeigten 125 ein positives Ergebnis. Von diesen konnten im anschließend durchgeführten VNT 40/125 (3,3 %) als neutralisierend gegen das WNV, 5/125 (0,4 %) als neutralisierend gegen das USUV und 69/125 (5,6 %) als neutralisierend gegen das FSMEV bestätigt werden. Bei drei Seren konnte keine eindeutige Zuordnung zu einem der drei Viren erfolgen. Diese Seren stellen somit potenzielle Doppelinfektionen dar. Abschließend konnten die Antikörper aus acht Seren keinem der drei untersuchten Viren im Neutralisationstest zugeordnet werden. Weiterhin wurden eine WNV-Serokonversion und vier FSMEV-Serokonversionen bei in der Testung von 2020 noch seronegativen Pferden festgestellt. Bei 17 Tieren, welche 2020 positiv auf Antikörper gegen das FSMEV getestet wurden, waren erneut Antikörper nachweisbar. Weiterhin konnten bei vier Tieren erneut Antikörper gegen das USUV festgestellt werden. Bei USUV-positiven Pferden waren bis zu 15 Monate und bei FSMEV-positiven Pferden bis zu 19 Monate seit der vorherigen Testung vergangen. Während im Regressionsmodell keine Risikofaktoren für eine WNV-Infektion festgestellt werden konnten, wurden für eine Infektion mit dem FSMEV das Alter der Tiere und die Anzahl der Pferde im Bestand als Risikofaktoren ermittelt. Das Risiko einer Infektion mit dem FSMEV war bei älteren Tieren größer und bei Tieren in großen Beständen kleiner.Diese Studie lieferte weitere Beweise für das Vorkommen von Infektionen mit den drei untersuchten Flaviviren in der mitteldeutschen Pferdepopulation. Die Serokonversion bei Pferden für WNV und FSMEV zeigt, dass diese Viren im Untersuchungsgebiet zirkulieren und auch im Jahr 2021 auf Pferde übertragen wurden. Schließlich hat diese Arbeit gezeigt, dass neutralisierende Antikörper gegen das USUV und das FSMEV in Pferdeseren für mindestens 15 bzw. 19 Monate nach einer vorherigen Infektion persistieren. Prinzipiell kommen Pferde als Sentinels für alle drei untersuchten Flaviviren in Betracht. Im Fall des WNV konnten serologische Nachweise beim Pferd in allen Landkreisen, bei denen bisher Fälle beim Menschen aufgetreten waren, gefunden werden. Weiterhin wurde auch in Landkreisen, in denen noch keine WNV-Infektion beim Menschen gemeldet wurde, serologisch positive Pferde ermittelt. Für die FSME konnte die Studie Antikörper bei Pferden auch in noch nicht als Risikogebiete ausgewiesenen Landkreisen feststellen. Pferde könnten somit ein weiteres ergänzendes Werkzeug zur Abschätzung des Risikos einer humanen FSMEV-Infektion darstellen.:1 EINLEITUNG 1 2 LITERATURÜBERSICHT 3 2.1 West-Nil-Virus 3 2.1.1 Taxonomie, Morphologie und Verbreitung 3 2.1.2 Infektionszyklus und alternative Übertragungswege 4 2.1.3 Vektorspezies 6 2.1.4 Einflussfaktoren auf den Übertragungszyklus des West-Nil-Virus 7 2.1.5 Pathogenese und Erkrankungsformen nach West-Nil-Virus-Infektion 8 2.1.6 West-Nil-Virus-Erkrankung bei Menschen und Pferden 9 2.1.7 Diagnostik und tierseuchenrechtliche Einordnung 10 2.1.8 West-Nil-Virus-Seroprävalenzstudien 11 2.1.9 Tabelle 1 Equine West-Nil-Virus-Seroprävalenzstudien aus Europa von 1999 bis 2022. 13 2.1.10 Risikofaktoren für eine West-Nil-Virus-Infektion beim Pferd 16 2.2 Das Usutu-Virus 17 2.2.1 Taxonomie und Struktur 17 2.2.2 Übertragung und Epidemiologie 17 2.2.3 Klinik und Pathogenese 17 2.2.4 Diagnostik 18 2.3 Das Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus 18 2.3.1 Taxonomie und Struktur 18 2.3.2 Übertragung und Epidemiologie 18 2.3.3 Klinik und Pathogenese 20 2.3.4 Diagnostik 20 3 PUBLIKATION 21 3.1 Stellungnahme zum Eigenanteil 21 3.2 Ergänzende Daten der Publikation 39 4 DISKUSSION UND SCHLUSSFOLGERUNG 67 4.1 West-Nil-Virus 67 4.2 Usutu-Virus 70 4.3 Frühsommer-Meningoenzephalitis-Virus 71 4.4 Schlussfolgerungen 73 5 ZUSAMMENFASSUNG 74 6 SUMMARY 76 7 LITERATURVERZEICHNIS 78 8 DANKSAGUNG 95