Mykobakterielle Erkrankungen
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Abstrakt

In-vivo-Übertragungsstudien zu Mycobacterium tuberculosis in Samen: Neuanalyse mittels probabilistischer Modellierung

Chacha M. Issarow, Robin Wood und Nicola Mulder

Ein Großteil unseres heutigen Wissens über die Übertragung von Mycobacterium tuberculosis (MTB) stammt aus bahnbrechenden In-vivo-Studien von Mensch zu Meerschweinchen aus den 1950er Jahren. Eine ähnliche Methodik wurde zur Untersuchung der Koinfektion mit dem humanen Immundefizienzvirus (HIV) und multiresistenter TB verwendet. Alle diese Studien mussten jedoch die Notwendigkeit hoher Belüftungsraten in der Einrichtung in Einklang bringen, um das Risiko einer Mensch-zu-Mensch-Infektion zu verringern, und gleichzeitig die Übertragung von Mensch zu Meerschweinchen nachweisen. Diese Studien zeigen zwar, dass Tuberkulose (TB) über die Luft ansteckend sein kann, schätzten aber auch die äußerst geringe Infektiösität von TB-Fällen. Die berechnete Infektiosität basierte jedoch auf einem theoretischen Konzept der Quanteninfektion und ging davon aus, dass das Meerschweinchenmodell eine 100-prozentige Sensitivität für die Fernerkennung lebensfähiger TB-Organismen in stark verdünnter, aus der Einrichtung abgesaugter Luft aufweist. Eine hohe Belüftung der Einrichtung verringert die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Infektion von Meerschweinchen deutlich, da sowohl die ausgeatmete Luft verdünnt wird als auch der Anteil der von den Meerschweinchen aufgenommenen Luftprobe abnimmt. In dieser Studie verwendeten wir ein neues mathematisches Modell auf Grundlage der Poisson-Verteilung und früherer experimenteller Daten mit Meerschweinchen, um eine realistischere Schätzung der Anzahl infektiöser Organismen zu erhalten, die für eine erfolgreiche Infektion der exponierten Meerschweinchen in den In-vivo-Studien erforderlich ist. Darüber hinaus untersuchten wir die Wahrscheinlichkeit, dass sich exponierte Meerschweinchen in diesen Studien anstecken. Wir stellten fest, dass die bisherigen In-vivo-Studien unterschätzt wurden, um eine Übertragung durch alle außer den produktivsten Infektionsfällen nachzuweisen. Alle vier In-vivo-Studien weisen eine bemerkenswert geringe Infektionswahrscheinlichkeit exponierter Meerschweinchen auf, was entweder an den hohen Belüftungsraten oder an dem in diesen Studien verwendeten unempfindlichen mathematischen Modell liegt. Daher legt unsere Analyse nahe, dass die Produktion infektiöser Organismen durch TB-Fälle deutlich unterschätzt worden sein könnte. Diese Neubewertung der Infektiosität von Meerschweinchen steht im Einklang mit den jüngsten Erkenntnissen über die sehr große Zahl an TB-Genomen im Umfeld von Gesundheitseinrichtungen und die sehr vielfältige Verbreitung der TB-Stämme in hochendemischen Gegenden, was auf eine Vielzahl von Infektionsquellen schließen lässt.