Die amerikanische Mikrobiologin Rita Colwell gewinnt den Stockholm Water Prize 2010.
Diese Woche erhielt die Mikrobiologin Rita Colwell den Stockholm Water Prize, der 150.000 USD beinhaltet. Dr. Colwell wurde für ihre "zahlreichen wegweisenden Beiträge zur Lösung der weltweiten Wasser- und Wasserprobleme für die öffentliche Gesundheit" ausgezeichnet.
Ich habe Dr. Colwell auf dem Treffen der American Association for Advancement of Science 2008 interviewt. Im Folgenden finden Sie Auszüge aus diesem Interview über die Rolle der Umwelt und des Klimas bei Cholera-Ausbrüchen.
F: Was ist das Wichtigste, was die Menschen heute über die Umwelt und Infektionskrankheiten wissen sollen?
Rita Colwell: Infektionskrankheiten sind eng mit der Umwelt verbunden. Mit anderen Worten, es ist wichtig, Saisonalität, Klima und die Treiber für Infektionskrankheiten zu verstehen und die Tatsache, dass die Ökologie der Umwelt bei Ausbrüchen von Infektionskrankheiten und deren anhaltenden Mustern eine sehr wichtige Rolle spielt.
F: Erzählen Sie uns mehr über diesen Zusammenhang zwischen Infektionskrankheiten und der Umwelt.
Rita Colwell: Lassen Sie mich Ihnen ein Beispiel geben. Cholera ist eine verheerende Krankheit in den Entwicklungsländern. Es war eine massive epidemische Krankheit in den Vereinigten Staaten, aber das war vor 1900, bevor Wasseraufbereitung und gute sanitäre Einrichtungen in das Land eingeführt wurden. Der Organismus lebt auf Plankton, dem marinen Zooplankton - den kleinen mikroskopisch kleinen Tieren des Meeres. Der Organismus ist ein marines Bakterium, kann aber auch im Süßwasser des Planktons leben. Es zeigt eine bestimmte Saisonalität, und so sind die Cholera-Epidemien in Bangladesch im Frühjahr intensiv und im Herbst noch intensiver, bezogen auf die Planktonblüte. So konnten wir diese Wechselwirkungen mithilfe von Satellitenbildern und Chlorophyll als Marker verfolgen. Chlorophyll kann von den Sensoren von Satelliten beobachtet werden und bezeichnet Phytoplankton, kleine mikroskopisch kleine Pflanzen des Ozeans, auf denen sich das Zooplankton ernährt oder weidet. Dann können wir einen Marker haben, mit dem wir vorhersagen können, wann das Zooplankton dominieren wird, und kurz danach werden die Vibrios, die die Krankheit verursachen, und die Bakterien, die die Krankheit verursachen, reichlich vorhanden sein. Dann können wir das als Frühwarnsystem nutzen, insbesondere für die Entwicklungsländer, Bangladesch, Indien, den Nahen Osten und einige andere Länder des Fernen Ostens.
F: Wie werden Satelliten zur Verfolgung von Cholera-Ausbrüchen eingesetzt?
Rita Colwell: Als wir unsere Studien machten, kam uns der Gedanke, dass diese massiven Planktonpopulationen, die zumindest vom Phytoplankton von biologischen Ozeanographen überwacht wurden, uns einen Hinweis auf die Cholera-Epidemien geben könnten. So passieren die Satelliten und fotografieren die Planktonflecken in den Ozeanen. Und wenn diese Flecken riesig werden und per Satellit sehr leicht erkannt werden können, haben wir dies durch grafische Darstellung der Intensität der Chlorophyllmessung korreliert und dann eine Zeitverzögerung für den erwarteten Anstieg der Zooplanktonpopulationen und dann eine kurze Zeitverzögerung angegeben. Wir fanden dann heraus, dass unsere Berechnungen in der Tat stimmen, dass wir anhand des Chlorophylls, der Zeitverzögerung, des Zooplanktonblühens, der Populationsblüte und der Cholera-Epidemien, die in Bangladesch und in Indien auftraten, die Bucht von Bengalen als unser Experiment vorhersagen konnten Labor sozusagen.
F: Sie haben über Saisonalität gesprochen, was haben Sie gemeint?
Rita Colwell: Saisonalität ist ein faszinierendes Merkmal von Infektionskrankheiten. Wir wissen, dass in den Sommermonaten Durchfallerkrankungen häufiger auftreten und in den Wintermonaten Influenza-Erkrankungen häufiger auftreten. Wir sind davon ausgegangen, dass in den Sommermonaten die Aufnahme kontaminierter Lebensmittel das Problem darstellt. Jetzt beginnen wir zu verstehen, dass es sich um die natürlichen Zyklen der Organismen handelt, die für Menschen, Tiere und Pflanzen pathogen sind. Ich möchte nicht implizieren, dass nur die Krankheitserreger die saisonalen Zyklen aufweisen, auch die anderen Mikroorganismen. Natürlich geht es darum, Infektionskrankheiten vorzubeugen. So wurde kürzlich bei Influenza gezeigt, dass das die Grippe verursachende Virus bei niedrigeren Temperaturen infektiöser und übertragbarer ist als bei wärmeren Temperaturen. Das gibt uns dann eine sehr gute wissenschaftliche Erklärung für die Saisonalität für Influenza. Ähnlich wie bei Dengue-Fieber, Hantavirus oder vielleicht bei Lyme-Borreliose können wir den Wirt überwachen, der diese infektiösen Organismen trägt, und wir stellen erneut fest, dass dies eine Saisonabhängigkeit ist, wenn die Ökologie des Organismus durch die Natur des Wirts ausgedrückt wird, den er hat ist assoziiert. Wir haben zwar nicht viel darüber, als Ärzte, als Wissenschaftler, aber jetzt denke ich, ist es entscheidend für uns, diese mit dem Klima verflochtenen Muster zu verstehen. Wenn sich das Klima ändert, wenn sich die globalen Temperaturen erwärmen, werden sich die Muster der Infektionskrankheiten ändern.
F: Wie verändern sich diese Krankheitsbilder?
Rita Colwell: Mehrere Möglichkeiten kommen in den Sinn. Eine davon ist, dass in längeren Zeiträumen, in denen die Wassertemperatur an der Oberfläche warm bleibt, von Ende März bis Anfang April, von Juni bis Juli und in Bangladesch ein Monsun eintritt und Regen einsetzt dann gibt es einen weiteren Höhepunkt im September, Oktober und November. Wenn wir jedoch längere Zeit wärmeren Temperaturen ausgesetzt sind, kann dies die sogenannte „Cholera-Saison“ für Bangladesch verlängern.
Wir müssen aber auch die extremen Wetterereignisse berücksichtigen, die im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung vorhergesagt wurden und auftreten. Die extremen Wetterereignisse können zu einem Ausfall von Sanitäranlagen, Kläranlagen und Wasseraufbereitungsanlagen führen. Da die Bakterien Teil der natürlichen Umwelt sind, können wir in den USA und in Europa erneut Cholera-Epidemien beobachten, die wir in fast hundert Jahren noch nicht gesehen haben.
Frage: Früher haben Sie auch von Influenza gesprochen.
Rita Colwell: Es wurde nachgewiesen, dass die Übertragung genetisch bedingt ist, und die Temperatur, bei der der Organismus exponiert wird, beeinflusst seine Übertragbarkeit von Person zu Person. Es ist bei kälteren Temperaturen ansteckender. Bei wärmeren Temperaturen ist es weniger durchlässig, was zu Seuchen in den Wintermonaten führt. Wir hatten als Epidemiologen immer zugeschrieben, dass die Menschen überfüllt waren und während der Wintermonate drinnen lebten. Aber es stellt sich heraus, dass es ein Merkmal des Virus ist. Und das halte ich für sehr lehrreich, weil es uns sagt, dass wir die Ökologie dieser Infektionserreger in der natürlichen Umwelt als Teil der Umwelt verstehen müssen, in der wir Menschen leben, um Infektionskrankheiten zu erklären, zu verstehen und zu verhindern.
F: Was möchten Sie heute mit nach Hause nehmen, um die Cholera mit der Umwelt in Verbindung zu bringen?
Rita Colwell: Es geht nicht darum, die Herzen der Bürger in Angst zu versetzen, sondern vielmehr darum, diese sehr wichtigen Wechselwirkungen zu verstehen und darauf hinzuweisen, dass wir jetzt eine Vorhersagekapazität für Infektionskrankheiten entwickeln können, um ein Präventivsystem zu entwickeln Medizin, dh zu wissen, wann die Epidemien zu erwarten sind und welche Maßnahmen im Bereich der öffentlichen Gesundheit zu ergreifen sind. Und es wird für Impfstoffe sehr kosteneffektiv sein, weil wir irgendwann vorhersagen können, in welchen Teilen der Welt, in welchen Teilen des Landes der Ausbruch einer bestimmten Infektionskrankheit zu erwarten ist, und umsichtig und effektiv und effizient zu verwenden die Maßnahmen im Bereich der öffentlichen Gesundheit wie Impfstoffe und andere Maßnahmen, die zur Vorbeugung der Krankheit ergriffen werden können.
Dr. Rita Colwell ist Distinguished Professor am University of Maryland College Park und an der Bloomberg School of Public Health der Johns Hopkins University. Sie ist außerdem Senior Advisor und Vorsitzende von Canon US Life Sciences, Inc. und Mitglied des Board of Regents des Potomac Institute for Policy Studies sowie ehemaliger Direktor der National Science Foundation.