Was hat One Health mit Pharmazie zu tun? |
 |  | Thomas Christoph Mettenleiter |
| | Dana Thal |
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29.10.2023 08:00 Uhr |
Arzneimittelrückstände in der Umwelt können Ökosysteme stören, was auch Folgen für die Gesundheit von Mensch und Tier hat. / Foto: Getty Images/Petmal
Die SARS-CoV-2-Pandemie hat wieder einmal verdeutlicht, welch gravierende Folgen Infektionskrankheiten für die Gesellschaft haben können. Besonders bedeutend sind Infektionskrankheiten tierischen Ursprungs, die etwa 60 Prozent der Infektionskrankheiten des Menschen ausmachen (1). Beispielhaft hierfür ist das Humane-Immundefizienz-Virus (HIV), das ursprünglich von Primaten auf den Menschen übergesprungen ist (2).
Bei neu auftretenden Infektionskrankheiten handelt es sich bei mehr als 75 Prozent um Zoonosen (1), das heißt, um Erkrankungen, die wechselseitig zwischen Menschen und anderen Wirbeltieren übertragen werden können. Die Häufigkeit und Anzahl zoonotischer Infektionen werden durch Entwicklungen wie Bevölkerungswachstum, Landnutzungsveränderungen, intensive Nutztierhaltung (3), Klimawandel (4) und Biodiversitätsverlust (5) beeinflusst.
Dies lässt sich beispielsweise an Ebola-Ausbrüchen bei Menschen in Afrika in den vergangenen Jahrzehnten beobachten. Der erste bestätigte Ausbruch des Virus geht auf das Jahr 1976 zurück. In dessen Folge kam es immer wieder zu spontanen Ausbrüchen, die sich meist auf ländliche Regionen beschränkten. Bis zu einem Ausbruch im Jahr 2013 in Westafrika, der sich über mehrere Länder – nämlich Guinea, Sierra Leone und Liberia – ausbreitete und sowohl um einiges länger andauerte als auch deutlich mehr Menschen betraf als die Ausbrüche zuvor. Hierzu haben sowohl die wachsende Bevölkerungsdichte als auch die zunehmende Mobilität der Menschen beigetragen. (6)
In diesem Zusammenhang ist das One-Health-Konzept, das die enge Verzahnung der Gesundheit von Menschen, Tieren und der Umwelt anerkennt, in den vergangenen Jahren stärker in den Fokus von Politik und Forschung gerückt. Gesundheit ganzheitlich zu betrachten, eröffnet zahlreiche Lösungsansätze für eine Vielzahl gesundheitsbezogener Herausforderungen unserer Zeit. Dies gilt auch für die Pharmazie.
One Health: Die Gesundheit von Menschen, Tieren und Umwelt ist untrennbar miteinander verbunden und voneinander abhängig. / Foto: PZ/Stephan Spitzer
Die Konzeption von One Health, das heißt der einen Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt, basiert auf dem One-Medicine-Konzept, das in Zusammenarbeit von Human- und Tiermedizin entstanden ist. Beide Disziplinen gingen nach der Errichtung erster spezialisierter »Thierarzneyschulen« seit Ende des 18. Jahrhunderts zunehmend getrennte Wege. Es wurde aber schnell deutlich, dass eine enge Zusammenarbeit der beiden Fachdisziplinen sinnvoll ist. Der deutsche Arzt Rudolf Virchow postulierte bereits im Jahr 1873, dass es keine trennende Linie zwischen der Veterinär- und der Humanmedizin geben sollte, womit er einer der Wegbereiter von One Medicine war. Die Ausweitung dieses Ansatzes um Umweltaspekte ebnete den Weg für das One-Health-Konzept.
Neben One Health sind ebenfalls die Begriffe Eco Health und Planetary Health geläufig, um Gesundheit ganzheitlich zu beschreiben. Während Eco Health auf die Auswirkungen fokussiert, die Veränderungen des planetaren Ökosystems auf die menschliche Gesundheit haben (7), bezeichnet Planetary Health die menschliche Gesundheit als Teil der Gesundheit unseres Planeten (8). Global Health wiederum beschreibt die überregionalen Zusammenhänge von Gesundheit, wobei diese hier oft auf die menschliche Gesundheit beschränkt ist. In der Praxis werden die Begriffe häufig synonym verwendet (7).
Eine umfassende Definition von One Health veröffentlichte im Jahr 2021 das »Hochrangige Expertengremium für One Health« (One Health High-Level Expert Panel, kurz: OHHLEP). Die Expertengruppe wurde durch die Weltgesundheitsorganisation (WHO), die Weltorganisation für Tiergesundheit (WOAH), die Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) und deren Umweltprogramm (UNEP) etabliert.
Demnach ist One Health ein integrierter, vereinender Ansatz, der darauf abzielt, die Gesundheit von Menschen, Tieren und Ökosystemen nachhaltig ins Gleichgewicht zu bringen und zu optimieren. Als zugrunde liegende Prinzipien definiert das OHHLEP Gleichheit, Teilhabe, ein sozioökologisches Gleichgewicht, Verantwortung und Transdisziplinarität (9). Damit liegt nunmehr eine vielfach akzeptierte, übergreifende Definition von One Health vor, die die anderen ganzheitlichen Gesundheitsansätze beinhaltet.
Das natürliche Reservoir für Influenza-A-Viren, zu denen die Grippeerreger zählen, sind wilde Wasservögel. Hier gehört das Virus zur normalen Ökologie und ist gut an seine Wirte angepasst. Übersprünge auf andere Spezies wie Nutzgeflügel, Schweine oder Menschen können aber zu schwerwiegenden Krankheiten führen, wie am Beispiel der Grippepandemien der letzten etwa hundert Jahre deutlich wird. Derzeit breitet sich eine Variante des Vogelgrippevirus H5N1 weltweit aus, die auch bei Wildvögeln zu erheblichen Verlusten führen kann. Obwohl es sich genetisch immer noch um ein Vogelvirus handelt, wurden Übersprünge auf Säugetiere, insbesondere Fleischfresser einschließlich aquatischer Säuger, aber auch vereinzelt Menschen, beobachtet. Eine direkte Übertragung von Säugetier zu Säugetier wurde bisher nur in einer Nerzfarm in Spanien berichtet. Die Überwachung des Erregers bei Nutztieren einschließlich der Pelztiere und freilebenden Carnivoren, zum Beispiel Füchse und Marderhunde, sowie eine hohe Biosicherheit in den Beständen ist für die Abschätzung eines pandemischen Risikos für den Menschen besonders bedeutsam.
Um dem Ziel des One-Health-Konzeptes näherzukommen, ist das Mitwirken verschiedener Fachdisziplinen unabdingbar. In pharmazeutischer Hinsicht dazu beitragen können
Zu den Grundsätzen der One-Health-Definition des OHHLEP gehört die Gleichberechtigung aller Menschen (9). Dies betrifft in pharmazeutischer Hinsicht etwa den Zugang und die Verteilung von Impf- und Wirkstoffen.
Die SARS-CoV-2-Pandemie hat eindrücklich gezeigt, dass die Bekämpfung einer Pandemie nicht mit der erfolgreichen Entwicklung eines Impfstoffes endet. Auch dessen globale Verfügbarkeit und gerechte Verteilung sind zentral, um Todes- und Infektionszahlen erfolgreich zu reduzieren. Nur das Erreichen einer ausreichend hohen Populationsimmunität kann Infektionen in einem relevanten Ausmaß verhindern oder abmildern. In einer globalisierten Welt geht die dabei zu betrachtende Population weit über eine Dorfgemeinschaft oder eine Landesbevölkerung hinaus. Zudem gilt es zu beachten, dass mit der Höhe der zirkulierenden Erregerlast in der menschlichen Population auch die Wahrscheinlichkeit für Mutationen steigt, was weltweite Konsequenzen hat.
Neben der Politik können pharmazeutische Institutionen und Unternehmer diese Faktoren beeinflussen, indem sie Produktionskapazitäten, Lieferketten, lokale Verfügbarkeiten und die Vergabe von Patentrechten steuern.
Auch die Bewahrung der Funktionalität von Ökosystemen trägt entscheidend zur menschlichen Gesundheit bei, da in gestörten Ökosystemen wichtige Ökosystem-Dienstleitungen entfallen können. Dazu zählen beispielsweise die Bereitstellung von sauberem Wasser oder von fruchtbaren Böden. Der Eintrag von Arzneimitteln und ihren Metaboliten in die Umwelt kann diese Ökosystem-Dienstleistungen stören.
Ein Beispiel hierfür ist die Belastung von Böden mit Antibiotika, welche die Mikrobiome der Bodenfauna beeinflussen können (10). Dies kann zu einer verminderten Fruchtbarkeit führen, was wiederum negative Auswirkungen auf die Produktion von Lebensmitteln oder die Gesundheit von Nutztieren und schlussendlich von Menschen haben kann.
Indem sie zu einem umweltbewussten Umgang mit Arzneimitteln beraten, können Offizin-Apothekerinnen und -Apotheker zu One Health beitragen. / Foto: Getty Images/Morsa Images
Daher sind Richtlinien für die pharmazeutische Industrie zur Reduktion von Arzneimitteleinträgen in die Umwelt wichtig. In der Europäischen Union (EU) werden umweltbezogene Aspekte bei der Produktion von Arzneimitteln bereits bedacht. Beispielsweise sind in der Pharmastrategie der EU (A pharmaceutical strategy for Europe) Themen wie antimikrobielle Resistenz und die ökologische Nachhaltigkeit von Arzneimitteln aufgenommen. In anderen Ländern sind die Umweltauflagen für Unternehmen bei der Arzneimittelproduktion geringer. Um hier einen internationalen Standard zu erreichen, könnten Qualitätsvorgaben für die Produktion von Medikamenten beispielsweise um Umweltauflagen erweitert werden (11).
Um die Menge an Wirkstoffen, die in die Umwelt gelangen, zu reduzieren, ist es außerdem wichtig, pharmazeutisches und medizinisches Personal sowie Patienten für den richtigen Umgang und die Entsorgung von Wirkstoffen zu sensibilisieren und evidenzbasierte Vorgaben hierfür zu entwickeln.
Die Gesundheit von Ökosystemen hat auch direkten Einfluss auf den pharmazeutischen Fortschritt. Eine Vielzahl heutiger Arzneimittel basiert auf Naturstoffen, insbesondere bei der Therapie von Krebs und Infektionskrankheiten (12). In den vergangenen 30 Jahren handelte es sich bei schätzungsweise 50 Prozent der zugelassenen Wirkstoffe um Naturstoffe oder um davon abgeleitete Moleküle, also Naturstoffderivate (13). Auch in der Landwirtschaft spielen Naturstoffe unter anderem bei der Entwicklung von Pflanzenschutzmitteln eine wichtige Rolle.
Vor diesem Hintergrund könnte sich der aktuell voranschreitende Biodiversitätsverlust negativ auf das Finden und die Entwicklung neuer Wirkstoffe auswirken. Mit dem Erhalt der Biodiversität auf unserem Planeten hingegen bleibt auch die Fülle an zu entdeckenden Naturstoffen mit pharmakologischen Wirkungen erhalten und erweitert damit die Möglichkeiten in der Wirkstoffentwicklung.
Wie bereits erwähnt, ist die Mehrheit der Infektionskrankheiten des Menschen tierischen Ursprungs, wobei der Anteil bei neu auftretenden Erregern bei mehr als 75 Prozent liegt (1). In tierischen Reservoiren findet sich eine Vielzahl von teils noch unbekannten Erregern. Epidemien und Epizootien, also das Auftreten seuchenhafter Erkrankungen bei Menschen beziehungsweise Tieren, stellen eine große Bedrohung für die Gesundheit von Menschen und Tieren weltweit dar, insbesondere, wenn sie sie sich zu globalen Ereignissen wie Pandemien oder Panzootien ausweiten.
Forschung im Sinne des One-Health-Ansatzes bedeutet auch interdisziplinäre Zusammenarbeit. / Foto: Getty Images/Yuri_Arcurs
Die Kosten für die Eindämmung einer solchen Pandemie sind deutlich höher als Investitionen in präventive Maßnahmen und steigen mit der Ausbreitung und dem Schweregrad (14). Die Schnelligkeit des Einsatzes von Interventionsmaßnahmen ist essenziell bei der Pandemiebekämpfung.
Zur schnelleren Entwicklung von Wirkstoffen gegen jegliche Erreger kann eine Zusammenarbeit der Fachdisziplinen Pharmazie, Human- und Veterinärmedizin einen signifikanten Mehrwert bieten. Für neu auftretende Erreger wie das West-Nil-Virus in Deutschland gibt es beispielsweise bereits einen zugelassenen Impfstoff für Pferde (15) sowie erste Impfstudien mit Zoovögeln (16). Die hier gesammelten Informationen können für die Impfstoffentwicklung beim Menschen wertvoll sein.
Zur Bekämpfung zoonotischer Erreger sind zudem koordinierte Impfstrategien bei Menschen und Tieren von Relevanz, da eine Eradikation eines Erregers in der menschlichen Population bei weiterer Zirkulation im Tierreservoir meist nur von kurzer Dauer ist. Zudem können durch gemeinsame Impfstrategien häufig Kosten gespart werden. Ein Beispiel hierfür ist die Bekämpfung der Tollwut, welche durch die Vakzinierung von Hunden stark vorangetrieben werden kann (17).
Im Krisenfall sollte darüber hinaus die Bündelung von Kapazitäten und Kompetenzen von Pharmazie, Veterinär- und Humanmedizin bei der Produktion und Verteilung von Impf- und Wirkstoffen möglich sein, um alle Patienten effizient versorgen zu können. Hier hat die Covid-19-Pandemie nach anfänglichem Zögern des Gesetzgebers letztlich durch Erweiterung des Infektionsschutzgesetzes zu einer gesetzlichen Grundlage bezüglich Diagnostik und Impfung geführt, die nun auf andere Infektionen ausgedehnt werden sollte.
Auch die Bekämpfung von antimikrobiellen Resistenzen (AMR) als eine wachsende Bedrohung der globalen Gesundheit erfordert die Zusammenarbeit verschiedener Fachdisziplinen und Sektoren. Die Zunahme antibiotikaresistenter Erregerstämme schränkt die Therapiemöglichkeiten bei Mensch und Tier stark ein und kann negative Auswirkungen auf die Umwelt haben.
In Deutschland hat das Bundesministerium für Gesundheit gemeinsam mit dem Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft, dem Bundesministerium für Bildung und Forschung, dem Bundesministerium für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung sowie dem Bundesministerium für Umwelt die Deutsche Antibiotika-Resistenzstrategie (DART 2030) erarbeitet. Dort sind Maßnahmen zur Bekämpfung von Antibiotikaresistenzen auf nationaler Ebene und in internationaler Zusammenarbeit in sechs Handlungsfeldern festgehalten: Prävention, Surveillance und Monitoring, sachgerechter Antibiotikaeinsatz inklusive Labordiagnostik, Kommunikation und Kooperation, europäische und internationale Zusammenarbeit sowie Forschung und Entwicklung (18). Zu vielen Punkten können Pharmazeuten einen wichtigen Beitrag leisten.
Antibiotikaresistenzen sind eine globale Gesundheitsbedrohung. / Foto: Adobe Stock/TopMicrobialStock
Zur Reduktion von AMR trägt der verantwortungsvolle, sachgerechte Einsatz von Antibiotika bei Menschen, Tieren und in der Landwirtschaft entscheidend bei. Dies beinhaltet, den Antibiotikaeinsatz auf ein Minimum zu reduzieren, Antibiotika im Hinblick auf Therapiedauer, Dosierung und Darreichungsform indikationsgerecht anzuwenden und fachgerecht zu entsorgen. Dafür ist die Sensibilisierung für die Thematik in der Aus- und Fortbildung von pharmazeutischem Personal sowie die Aufklärung von Patienten und Ärzten maßgeblich.
Apotheker können zudem als Teil von Antibiotic-Stewardship-Teams (ABS-Teams) zur bestmöglichen antibiotischen Behandlung und zur Reduktion oder Vermeidung von Resistenzentwicklungen beitragen.
Auch die Mitarbeit pharmazeutischer Fachgesellschaften bei der Entwicklung von Informationsmaterialien, Publikationen oder Fortbildungsinhalten ist erstrebenswert (18). Zudem können in Zusammenarbeit mit Medizin und Politik sinnvolle Regeln für die Verfügbarkeit und die Abgabe von Antibiotika erarbeitet und umgesetzt werden. Da der Antibiotikaeinsatz in allen Bereichen – also bei Tieren, Menschen und in der Landwirtschaft – entscheidend ist, gilt es, einen fachübergreifenden Dialog zu führen und alle Produzenten und Distributoren von Antibiotika in Lösungsansätze einzubeziehen, unabhängig vom Verwendungszweck des jeweiligen Antibiotikums.
One Health im Pharmaziestudium thematisieren: Das könnte langfristig zur Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt beitragen. / Foto: Adobe Stock/pikselstock
In der Forschung zu und Entwicklung von neuen Antibiotika oder alternativen Wirkstoffen nimmt die Pharmazie als Fachdisziplin eine Schlüsselrolle ein. Mit einer Zunahme an multiresistenten Erregern können sich die Therapiemöglichkeiten neu entwickelter Wirkstoffe ausweiten. Aufgrund des hohen finanziellen Aufwands für die Entwicklung und Zulassung neuer antibiotisch wirksamer Wirkstoffe, die dann nur als Reserveantibiotika eingesetzt werden sollen, ist eine Zusammenarbeit mit der Politik erstrebenswert, um geeignete Finanzierungskonzepte erarbeiten zu können.
Beim Monitoring des Antibiotikaverbrauchs stammen wichtige Zahlen aus pharmazeutischen Bereichen, etwa Abgabezahlen aus Apotheken oder Produktions- und Verkaufszahlen der Pharmaindustrie. Deren Einbindung in die Konzeption und Umsetzung von Monitoring-Maßnahmen ist daher erstrebenswert.
Unterm Strich ergibt sich, dass die Pharmazie als Fachgebiet ein wichtiger Akteur in den Handlungsfeldern Kommunikation und Kooperation bei der europäischen und internationalen Zusammenarbeit im Kampf gegen AMR ist.
Das One-Health-Konzept eröffnet umfangreiche Möglichkeiten, Gesundheitsrisiken mit ganzheitlichen und nachhaltigen Lösungsansätzen zu begegnen. Die vier globalen Organisationen, die sich zur sogenannten Quadripartite for One Health zusammengeschlossen haben, haben kürzlich einen »Joint Plan of Action« zur Implementierung von One Health vorgestellt (19). Hier sind sechs Schwerpunkte formuliert:
Bei zahlreichen dieser Themen kommt der Pharmazie als Fachdisziplin eine wichtige Rolle zu. Dazu zählen Aspekte der Wirkstoffverteilung und -entsorgung, der Pandemieprävention oder der Bekämpfung von AMR. Eine frühe Sensibilisierung von Pharmazeuten für One Health und eine nachhaltige Einbindung des Sektors in One-Health-Netzwerke können einen wichtigen Beitrag zur Gesundheit von Mensch, Tier und Umwelt leisten.
Um dies zu erreichen, ist die Integration des One-Health-Konzepts in das Curriculum der Ausbildung angehender Pharmazeuten ein wichtiger Schritt. Aber auch der nachhaltige Aufbau von Kommunikationskanälen und Projekten mit anderen Fachbereichen und Sektoren ist wichtig, um Pharmazeuten langfristig in One-Health-Konzepte einzubinden.
Thomas C. Mettenleiter studierte von 1977 bis 1982 Biologie in Tübingen. Er promovierte 1985 in Genetik und habilitierte sich 2000 für Virologie. 1982 nahm er am Friedrich-Loeffler-Institut, vormals Bundesforschungsanstalt für Viruskrankheiten der Tiere, erst in Tübingen, dann auf der Insel Riems bei Greifswald, seine Forschung auf. Von 1994 bis 2020 war er Leiter des Fachinstituts für molekulare Virologie und Zellbiologie sowie von Juli 1996 bis Juni 2023 Präsident dieser selbstständigen Bundesoberbehörde. Seit 2021 ist er Co-Vorsitzender des One Health High-Level Expert Panels von WHO, FAO, WOAH und UNEP. Sein Herz gehört der experimentellen Virusforschung auf molekularer Ebene.
Dana A. Thal studierte Ernährungswissenschaften in Potsdam, wobei sie insbesondere von den molekularbiologischen Abläufen in Zellen fasziniert war. 2018 folgte eine interdisziplinär angelegte Promotion am Institut für Biochemie der Universität Greifswald. 2019 trat sie eine Stelle als wissenschaftliche Referentin am Friedrich-Loeffler-Institut an und arbeitet dort als Geschäftsführerin der Nationalen Forschungsplattform für Zoonosen. Im Zuge dieser Tätigkeit engagiert sie sich für interdisziplinäre Forschung im Sinne des One-Health-Ansatzes und ist beteiligt an der Umsetzung einer One-Health-Forschungsplattform in Deutschland.
Das Virus SARS-CoV-2 hat unsere Welt verändert. Seit Ende 2019 verbreitet sich der Erreger von Covid-19 und stellt die Wissenschaft vor enorme Herausforderungen. Sie hat sie angenommen und rasch Tests und Impfungen, auch für Kinder, entwickelt. Eine Übersicht über unsere Berichterstattung finden Sie auf der Themenseite Coronavirus.
