MEDIZINISCHE B-AUFKLÄRUNG IN DER BUNDESWEHR - EIN MODERNES KONZEPT FÜR NEUE HERAUSFORDERUNGEN

Medical Bio Reconnaissance in the Bundeswehr – A modern Concept for new Challenges



Aus dem Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr, München (Leiter: Oberstarzt Prof. Dr. L. Zöller)



Roman Wölfel und Lothar Zöller

Am Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr wurde ein modulares Einsatzkonzept für die medizinische B-Aufklärung in Einsatzgebieten der Bundeswehr entwickelt.

Hierzu gehört unter anderem ein Med B-Aufklärungsteam für die rasche Erkundung und Probennahme bei unklaren Krankheitsausbrüchen sowie eine schnell verlegbare Laborausrüstung. Letztere erlaubt es, biologische Kampfstoffe und verschiedene Erreger relevanter gefährlicher Krankheiten selbst unter einfachen Umgebungsbedingungen verlässlich nachzuweisen.Durch Einsatz der unterschiedlichen Elemente des Konzeptes ist es möglich, die Ursachen von Krankheitsausbrüchen bei Menschen und Tieren im Ausland mit modernsten mikrobiologischen Techniken zu untersuchen und militärische Entscheidungsträger im Einsatz kompetent zu beraten.

Summary

The Bundeswehr Institute of Microbiology developed a modular operational concept for medical bio reconnaissance missions abroad. This includes amongst others a med bio recon team for rapid investigations of infectious disease outbreaks of unknown origin, including the capacity for biomedical sampling. Another element consists of laboratory equipment capable of rapid deployment to operations abroad. It allows reliable detection of biological warfare agents as well as diagnosis of several pathogens of dangerous diseases, even in low-resource environment. This novel operational concept allows to investigate outbreaks of infectious diseases in humans and animals using state-of-the art microbiological techniques and to provide expert advice to military decision makers abroad.

Einführung

Während die Erkennung alltäglich vorkommender Bakterien und Viren eine traditionelle Aufgabe der medizinischen Mikrobiologie ist, handelt es sich bei der Identifizierung und Typisierung potenzieller biologischer (B-) Kampfstoffe um eine Kernaufgabe des verhältnismäßig jungen Fachgebietes Medizinischer B-Schutz (Med B-Schutz). Die medizinische (Med) B-Aufklärung hat dabei als klassisches Gebiet des Med B-Schutzes in den Streitkräften die Aufgabe, Erkrankungen durch potenzielle B-Kampfstoffe bei Menschen und Tieren unter Feldbedingungen rasch zu erkennen, Therapieoptionen aufzuzeigen und geeignete hygienische Maßnahmen zum Infektions- beziehungsweise Seuchenschutz zu empfehlen. Das dabei abzudeckende Spektrum an Krankheitserregern und Toxinen unterlag allerdings seit dem Ende des Kalten Krieges wesentlichen Veränderungen: Standen bis in die 90er Jahre des vergangenen Jahrhunderts vor allem diejenigen Agenzien im Vordergrund, die Teil eines der offensiven staatlichen B-Waffen-Programme waren (Tab 1), so rückten in den letzten 20 Jahren zusätzlich auch Erreger von Krankheiten in das Blickfeld, die in einigen Regionen der Welt in Naturherden vorkommen und immer wieder auch in die menschliche Population einbrechen können. In einer Zeit militärischer Operationen in weltweit aufflackernden Krisenherden gefährden derartige Krankheiten, egal ob natürlichen oder artifiziellen Ursprungs, die Einsatzfähigkeit von Bundeswehrkontingenten (Tab 2). Die medizinische B-Aufklärung steht damit vor der Herausforderung, Nachweisverfahren und Expertise für ein wesentlich größeres Spektrum an Krankheiten bereithalten zu müssen. Zudem kann sich die Untersuchung menschlicher Krankheitsfälle nicht mehr nur auf den bloßen Ausschluss potenzieller B-Kampfstoffe beschränken. Vielmehr müssen auch noch zahlreiche klinisch relevante Differenzialdiagnosen wie beispielsweise Malaria, Meningokokken-Meningitis, Masern oder Windpocken bei Ausbruchsuntersuchungen berücksichtigt werden. Darüber hinaus kommen, mit Ausnahme des als ausgerottet geltenden Variolavirus, heute noch alle potenziellen B-Kampfstoffe weltweit in verschiedenen Naturherden vor. Insbesondere die zunehmend häufigeren Bundeswehreinsätzen auch in abgelegenen Gebieten der Welt machen damit eine Exposition von Soldaten beim Vordringen in diese zuvor isolierten Naturherde wahrscheinlich. Hier aus ergibt sich im Falle ungewöhnlicher Krankheitsausbrüche die Notwendigkeit, bei einer vermuteten Freisetzung eines B-Kampfstoffes stets das natürliche Vorkommen der Erkrankung vor Ort mit zu betrachten.

Methode

Um diese Anforderungen an die medizinische B-Aufklärung auch im Auslandseinsatz jederzeit erfüllen zu können, wurde seit 2008 am Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr (InstMikro- BioBw) ein modulares Einsatzkonzept (Abb 1) für die Abteilung Med B-Aufklärung & -Verifikation entwickelt und mittlerweile vollständig umgesetzt. Kern des Konzeptes ist es, einzelne Fähigkeitselemente schnell und angepasst an das jeweilige Lageerfordernis weltweit verlegen zu können. Die tragenden Elemente sind dabei das Med B-Aufklärungsteam und das schnell verlegbare Med B-Labor des InstMikroBioBw.

Aufgabe des Med B-Aufklärungsteams ist es, mit minimaler Vorlaufzeit (< 24 Stunden) an jeden Ort in der Welt verlegen zu können und durch Erkundung ein unmittelbares Lagebild zu einem vermuteten Ausbruchsgeschehen zu gewinnen. Weiterhin gehören die direkte Fachberatung militärischer und ziviler Entscheidungsträger sowie die Probennahme unter Wahrung einer forensischen Beweiskette (Abb 2) zu den Fähigkeiten dieses Einsatzelementes. Ein Med B-Aufklärungsteam besteht dazu mindestens aus einem Facharzt für Mikrobiologie, Virologie und Infektionsepidemiologie mit langjähriger Erfahrung im Med B-Schutz, einem Fachtierarzt für Mikrobiologie und einem technischen Assistenten mit einer Zusatzausbildung für die B-Aufklärung und den Versand von Gefahrgut. Jedes Mitglied eines Med B-Aufklärungsteams verfügt über eine personalisierte modulare Schutzausrüstung zum Schutz gegen biologische Gefährdungen. Teile der Ausrüstung bieten auch Schutz gegen radiologische und chemische Agenzien. Die Auswahl der jeweils erforderlichen Schutzausrüstung erfolgt durch das Team nach einer einsatzbezogenen Lagebeurteilung. Abhängig von klimatischen Einflussfaktoren sind Arbeitszeiten bis zu vier Stunden auch in stark kontaminierter Umgebung möglich.

Die technische Ausstattung des Med B-Aufklärungsteams erlaubt die qualifizierte miFachtierkrobiologische Probennahme an Menschen, Tieren, Leichen, Tierkadavern, Lebensmitteln und Trinkwasser. Mittels immunchromatographischer Testkits können unter anderem Testungen auf Erreger von Anthrax, Tularämie und Pest sowie auf Ricin, Abrin und Staphylokokken- Enterotoxin-B an Leichen, Tierkadavern und Lebensmitteln durchgeführt werden. Zur Diagnostik an Patienten stehen Malaria-, Dengue- und Influenza- Schnelltests zur Verfügung und es können einzelne Nagetiere, Kleinsäuger oder Vektoren, wie zum Beispiel Zecken, gesammelt werden. Für den Probenversand werden Gefahrgut-Versandverpackungen, Klasse 6.2 mitgeführt. Die Anzahl der maximal mit diesem Modul zu nehmenden Proben wird durch die Kapazität dieser Versandverpackungen begrenzt. Sie liegt bei etwa 50 Primärprobengefäßen je Team. Lageabhängig wird dieses Einsatzelement durch mobile aktive oder passive -20°C – Kühltransportmöglichkeiten oder durch das Modul -200°C UN2824 Tiefkühltransport ergänzt. Weitere Bestandteile des Moduls sind Mittel und Ausrüstungen zur Dokumentation der Probennahme (Abb 5, 6), zur Spurensicherung in kontaminierter Umgebung, zur Tier-Euthanasie und zur Eigendekontamination.

Ergebnisse und Diskussion

Die Leistungsfähigkeit dieses Med BAufklärungskonzeptes konnte 2007 und 2008 bei Unterstützungseinsätzen für NATO Truppen im KFOR Einsatz im Kosovo gezeigt werden. Beide Male hat sich das Einsatzkonzept bei der Untersuchung von menschlichen Fällen des hoch kontagiösen Krim-Kongo Hämorrhagischen Fiebers in der Praxis erfolgreich bewährt. In nur wenigen Tagen konnten Infektionsherde untersucht werden und fehlende Kompetenzen des zivilen Gesundheitsdienstes des Kosovo nachhaltig ergänzt und kurzfristig sogar aufgebaut werden.

Bei der Untersuchung zukünftiger Ausbruchsgeschehen in Einsatzgebieten der Bundeswehr kann – basierend auf den Erkundungsergebnissen des Med B-Aufklärungsteams – lageabhängig über den Einsatz des schnell verlegbaren Med B-Labors des InstMikroBioBw entschieden werden. Bei der Planung dieses Einsatzelementes wurde dem Umstand Rechnung getragen, dass moderne mikrobiologische Untersuchungsverfahren sowohl hohe Ansprüche an die technische Infrastruktur eines Labors als auch an die Ausbildung der Bediener stellen. Die derzeit europaweit einzigartige Kernfähigkeit des schnell verlegbaren Med B-Labors und des darin eingesetzten Personals ist es daher, selbst einfachste Räumlichkeiten innerhalb kurzer Zeit für moderne mikrobiologische und molekularbiologische Untersuchungen nutzbar zu machen. Hierfür ist die gesamte Ausrüstung des verlegbaren Med B-Labors in tropentauglichen, rollbaren Kisten verpackt (Abb 3). Sie ist innerhalb von 72 Stunden in einem Luftfahrzeug als Passagiergepäck verlegbar und je nach örtlichen Verhältnissen zwischen 2 bis 6 Stunden nach Eintreffen am Einsatzort betriebsbereit. Der typische Platzbedarf ist dabei mit etwa 20 m2 für den Laborbetrieb im Feld nur gering. Mithilfe verschiedener Materialien kann auf dieser Fläche eine Aufteilung in verschiedene getrennte Arbeitsbereiche eingerichtet werden (Abb 4). Sofern ausreichende Transportkapazitäten verfügbar sind, kann auch eine aufblasbare Laborumgebung mitgeführt werden, die den Beginn von Laborarbeiten innerhalb von 90 Minuten nach Eintreffen am Einsatzort gestattet. Für Transport und Lagerung von Reagenzien und Untersuchungsmaterialien stehen sowohl aktive als auch passive Kühl-/Tiefkühlgeräte zur Verfügung. Die Aufbereitung unbekannter biologischer Proben kann zum Schutz des Laborpersonals bis zur sicheren Inaktivierung möglicher Krankheitserreger in einer mobilen Isolierbox („Handschuhkasten“) durchgeführt werden.

Das schnell verlegbare Med B-Labor erlaubt die vorläufige Identifizierung von Bakterien, Viren, Toxinen und bestimmten Parasiten selbst unter einfachen Laborbedingungen mit Hilfe der Polymerase- Kettenreaktion (PCR), immunologischer Verfahren (ELISA), aber auch mittels lichtmikroskopischer Untersuchungen und Immunfluoreszenztests. Die eingesetzten Labormethoden und Laboraufzeichnungen (Abb 5, 6) erfüllen die einschlägigen NATO-Anforderungen zur Probennahme und bestätigten Identifizierung von biologischen Kampfstoffen (1, 2).

Die Untersuchungskapazität ist durch den Vorrat an Verbrauchsmitteln und das verfügbare Laborpersonal begrenzt. Sie liegt bei etwa 50 Testungen je Parameter und bis zu drei untersuchbaren Parametern mit je 14 Proben pro Tag. Es können sowohl konventionelle als auch Echtzeit-PCR-Untersuchungen im Auslandseinsatz durchgeführt werden. Zur Bestätigung der konventionellen PCR werden unter anderem DNSHybridisierungsverfahren (Chip Arrays) eingesetzt.

Das Untersuchungsspektrum des schnell verlegbaren Med B-Labors umfasst derzeit mehr als zwanzig Infektionskrankheiten, unter anderem Milzbrand, Pest, Tularämie, Q-Fieber, Brucellose, Krim-Kongo-hämorrhagisches Fieber, Ebola-Fieber, Pocken, Influenza und Malaria. Durch eine ebenfalls modulare Zusatzausstattung ist es möglich, das Untersuchungsspektrum und die Durchhaltefähigkeit des schnell verlegbaren Med B-Labors zu erweitern. Hierzu gehören beispielsweise weitere Laborgeräte, aber auch zusätzliches Personal, um einen Schichtbetrieb im Einsatz zu ermöglichen.

Schlussfolgerungen

Eine nach dem Ende des Kalten Krieges neu ausgerichtete Bedrohungsanalyse stellt auch den medizinischen BSchutz vor neue Herausforderungen. Die dafür am Institut für Mikrobiologie der Bundeswehr entwickelten Konzepte und Ausrüstungsmodule zur schnellen Aufklärung unbekannter Krankheitsausbrüche in Einsatzgebieten der Bundeswehr konnten mittlerweile in realen Einsätzen und internationalen Vergleichsübungen praktisch erprobt werden und haben sich bewährt. Im internationalen Vergleich verfügt der Sanitätsdienst damit derzeit über im militärischen Bereich einzigartige Fähigkeiten zum Schutz deutscher Soldaten vor gefährlichen Infektionskrankheiten.

Fotos: Matthias Wagner, Hauptfeldwebel, Ins titut für Mikrobiologie der Bundeswehr, MÜNCHEN.

Literatur

  1. AMedP-6(C) Vol II NATO Handbook on the medical aspects of NBC defensive operations (biological), Mai 2005.
  2. AEP-10 NATO handbook for sampling and identification of biological, chemical, and radiological agents  (SIBCRA), April 2008.

Datum: 24.08.2012

Quelle: Wehrmedizinische Monatsschrift 2012/4

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