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Göttinger Max-Planck-Forscher entdecken paradoxen Effekt bei Krankheitsausbreitung

Krank durch Abschottung Göttinger Max-Planck-Forscher entdecken paradoxen Effekt bei Krankheitsausbreitung

Physiker vom Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation haben in einem mathematischen Modell untersucht, wie sich Krankheiten ausbreiten, wenn das Infektionsrisiko stark ortsabhängig ist. Danach kann in bestimmten Situationen Abschottung zu erhöhten Krankenständen führen.

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Ortswechsel haben auch bei Tiertransporten Einfluss auf die Verbreitung von Krankheiten.

Quelle: dpa

Göttingen. Berufspendler zwischen Göttingen und Hannover oder Ferkeltransporte zwischen Aufzucht-und Mastbetrieb brachten sie auf die Idee: David Lamouroux, Jan Nagler, Theo Geisel und Stephan Eule fragten sich, wie die Ortswechsel auf die Ausbreitung von Infektionskrankheiten wirken? Die theoretischen Physiker untersuchten dies mit einem mathematischen Modell, in dem der Ansteckungsgrad von Ort zu Ort variieren kann. Dieses örtliche Infektionsrisiko hängt von mehreren Faktoren ab: „Wie ansteckend ist die Krankheit an sich und wie häufig treten die Menschen oder Tiere, ortsbedingt, miteinander in Kontakt“, erklärt Dr. Stephan Eule, Physiker am Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation.

Das mathematische Modell beschreibt die Grundzüge eines Tiertransportes: Tiere werden von der Aufzucht zur Mast transportiert und bleiben dort. Bisher vernachlässigten Epidemieforscher entweder den Transport, so als befänden sich alle Tiere auf einem Hof, oder sie konzentrierten sich auf den Transport. „David Lamouroux war aufgefallen, dass diese epidemiologischen Modelle überall denselben Ansteckungsgrad angenommen haben. Wir haben dann analysiert, was passieren kann, wenn diese vereinfachende Annahme nicht zutrifft“, erläutert Stephan Eule. In Kombination mit dem Transport führte dies zu einem paradoxen Effekt: Bei realistischen Ansteckungsrisiken und Transportraten stieg der Anteil der kranken Tiere am Hof mit dem höheren Ansteckungsgrad, während er am Hof mit niedrigerem Ansteckungsgrad sank. Intuitiv erwartet man dort aber einen höheren Anteil kranker Tiere.

Zu erklären ist das am Beispiel eines Haufens schnell entzündlicher Grillkohle: dieser wird eher verbrannt sein als ein Haufen langsam entzündlicher Kohle. Tauscht man Kohlestücke zwischen den Haufen aus, bekommt der mit der schnell brennbaren Kohle mehr unverbrannte Stücke und produziert noch mehr verbrannte Kohle. Die intuitive Reaktion auf eine grassierende Tierkrankheit, nämlich den Transport zwischen den Höfen mit hohem Infektionsrisiko zu anderen Höfen zu unterbrechen, kann also den gegenteiligen Effekt haben. Dies simulierten die Forscher in ihrer Studie. Sie berechneten, wie sich der Anteil der angesteckten Tiere verhält, wenn von drei Höfen mit niedrigem, mittlerem und hohem Ansteckungsgrad eine Transportverbindungunterbunden wird. Wird der Transport zwischen dem Stall mit hohem und dem mit mittlerem Risiko erlaubt, sinkt der Anteil kranker Tiere in beiden Ställen. Ließen die Forscher hingegen nur den Transport zum Hof mit dem niedrigen Ansteckungsrisiko zu, stieg der Anteil der angesteckten Tiere in beiden Ställen.

Ob dieser Effekt bei Menschen mit ihren komplexeren Fortbewegungsmustern ebenso auftreten würde, ob also Camus' von der Pest heimgesuchte und an Isolierung zugrunde gegangene Bürger eine Chance gehabt hätten, können die Forscher bisher nicht mit Bestimmtheit sagen. Dies ist Gegenstand eines Folgeprojekts. Das Ergebnis der Forscher vom Göttinger Max-Planck-Institut für Dynamik und Selbstorganisation zeigt aber bereits jetzt, dass die bisherige Selbstorganisation zeigt aber bereits jetzt, dass die bisherige Abschottungsstrategie zumindest in Bezug auf die Tierhaltung sorgfältig überdacht werden sollte.

jes

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