Überwachung von Grippeepidemien in Luxemburg im Abwasser

Eine gemeinsame Studie des LIH und des LIST zeigt, dass wichtige Parameter von Grippeepidemien anhand von Daten aus der Abwasserüberwachung effektiv bestimmt werden können.

• Klinische und Angewandte Virologie
• VIRALERT Project
• Kompetenzzentrum für Methodik und Statistik
• Abteilung für Infektion und Immunität

Die Abwasserüberwachung kann einen Überblick über Gesundheitsindikatoren der Bevölkerung liefern, deren Abwasser in der jeweils untersuchten Kläranlage behandelt wird. Auf Infektionskrankheiten angewendet, ermöglicht die Abwasserüberwachung zudem eine Abschätzung der Inzidenz unabhängig von Konsultationsraten oder -verzögerungen, der Schwere der Symptome sowie der Bestätigung der Diagnose durch Probentests. Diese Vorteile wurden bereits bei der Überwachung des Poliovirus genutzt, das von asymptomatisch infizierten Personen mit dem Stuhl ausgeschieden werden kann und so eine frühzeitige Erkennung der stillen Viruszirkulation ermöglicht, bevor Fälle akuter schlaffer Lähmungen auftreten.

Kann die Abwasserüberwachung auch wertvolle Informationen zu anderen Erregern von Infektionskrankheiten liefern, bei denen der Hauptübertragungsweg nicht fäkal-oral ist? Ein Forscherteam des LIH und des LIST untersuchte in Zusammenarbeit mit der Gesundheitsdirektion die Machbarkeit der Überwachung von Grippeepidemien anhand von mehr als 1.000 Abwasserproben aus Luxemburg.
„Die Ergebnisse der Studie waren vielfältig. Erstens zeigten unsere Resultate, dass es tatsächlich möglich ist, die Zirkulation respiratorischer Viren wie Influenzaviren im Abwasser zu überwachen, da die RNA-Konzentrationen von Influenzaviren im Abwasser mit den Inzidenzraten in der Bevölkerung korrelierten“, erklärt Dr. Chantal Snoeck, Ko-Leiterin der Studie und Seniorwissenschaftlerin in der von Dr. Judith Hübschen geleiteten Gruppe für Klinische und Angewandte Virologie am LIH. „Zweitens zeigte die Überwachung über einen Zeitraum von vier Jahren, dass die zur Eindämmung der Ausbreitung von SARS-CoV-2 eingeführten Maßnahmen auch einen Einfluss auf die Zirkulation der Influenzaviren hatten. Dies war sowohl in den laborbestätigten Fällen als auch in den Abwasseranalysen sichtbar. Die Folgen waren eine nahezu vollständige Abwesenheit von Nachweisen während der Saison 2020–2021 sowie zeitlich verschobene Saisons 2021–2022 und 2022–2023 im Vergleich zu durchschnittlichen Epidemien.“

Darüber hinaus war das Team in der Lage, anhand der Abwasserdaten zentrale epidemiologische Parameter – nämlich Beginn, Höhepunkt und Ende der Grippeepidemien – zu definieren und deren zeitliche Übereinstimmung mit entsprechenden Parametern aus klinischen Daten zu vergleichen. Diese Parameter sind wichtig für die Planung von Maßnahmen des öffentlichen Gesundheitswesens, etwa für Informations- und Impfkampagnen oder für die Ressourcenplanung in Phasen hoher Belastung des Gesundheitssystems. Diese Ergebnisse haben wichtige Implikationen für zukünftige Überwachungsaktivitäten. „Unsere Studie liefert starke Belege dafür, dass virale RNA-Signale im Abwasser das Ausmaß der Viruszirkulation in einer bestimmten Bevölkerung widerspiegeln können – hier speziell für Influenzaviren gezeigt. Dank ihrer wesentlichen Vorteile – geringe Kosten, Unabhängigkeit von ärztlichen Konsultationen und Repräsentativität der Bevölkerung – kann die Abwasserüberwachung bestehende Überwachungssysteme sinnvoll ergänzen“, schließt Dr. Snoeck.

Die Studie wurde in der Juniausgabe 2025 der Fachzeitschrift Science of the Total Environment, einer der führenden Zeitschriften auf diesem Gebiet (JIF Top 10 %), unter dem vollständigen Titel „Influenza RNA fluxes monitoring in wastewater as a complementary epidemiological surveillance indicator: A four-year nationwide study in Luxembourg“ veröffentlicht.

Finanzierung und Kooperationen

Die Forschungsarbeiten wurden in Zusammenarbeit mit dem Luxembourg Institute of Science and Technology (LIST) und der Gesundheitsdirektion des Ministeriums für Gesundheit und soziale Sicherheit durchgeführt. Finanziert wurden sie durch den Luxemburger Nationalen Forschungsfonds im Rahmen des FNR-CORE-Programms (C21/BM/15793340/VIRALERT).