WIE DER SCHARLACH SEINEN GRIFF UM LONDON LOCKERTE

Scharlach war eine der gefürchtetsten Kinderkrankheiten des 19. Jahrhunderts. Zwischen etwa 1820 und 1880 fegten schwere Epidemien über Europa und Nordamerika. Mitte des Jahrhunderts tötete er etwa 10.000 Menschen pro Jahr in England und Wales, meist kleine Kinder — manchmal innerhalb weniger Tage, von Halsschmerzen über den typischen roten Ausschlag bis zum Tod.

Verursacht wird er vom Bakterium Streptococcus pyogenes (einem Streptokokkus der Gruppe A). Der Zusammenhang wurde 1924 von George und Gladys Dick nachgewiesen. Und man kann ihn mehr als einmal bekommen: Eine Infektion garantiert keine Immunität.

Das Rätsel

In London sanken die Todesfälle durch Scharlach um mehr als den Faktor zehn, Jahrzehnte vor den Antibiotika — die Sulfonamide kamen 1935, das Penicillin 1945. Gleichzeitig veränderte sich der Rhythmus der Epidemien. Kann ein mathematisches Modell diese Veränderungen durch die langsame Drift einiger weniger Parameter erklären?

Ein Jahrhundert wöchentlicher Aufzeichnungen

Kevin Zhao und David Earn von der McMaster University in Kanada nutzten die wöchentlichen Berichte des Londoner Registrar General:

• wöchentliche Scharlach-Todesfälle 1842–1939 und gemeldete Fälle 1901–1939;
• wöchentliche Geburten, Todesfälle aller Ursachen und die zehnjährlichen Volkszählungen — London wuchs im Zeitraum von etwa 2,25 auf 8,6 Millionen Einwohner.

Die älteren Kirchspielregister, die bis 1696 zurückreichen, ließen sie beiseite: Scharlach wurde dort oft mit Masern verwechselt, und das System brach nach 1830 zusammen. Sie hörten im September 1939 auf, als zu Kriegsbeginn 1,5 Millionen Londoner, viele davon Kinder, evakuiert wurden. Die Fallzahlen von 1901–1939 wurden mithilfe von KI-Werkzeugen (ChatGPT und OpenAI Codex) aus Archivscans abgeschrieben, und eine Stichprobe wurde von Hand überprüft.

Was die Aufzeichnungen zeigen

• Jedes Jahr eine Epidemie, mit einem Höhepunkt im Herbst.
• Darüber ein mehrjähriger Zyklus, der sich verlängert: von etwa 4 auf etwa 8 Jahre zwischen 1880 und 1920.
• In denselben Jahren fallen die Todesfälle von etwa 2.300 auf etwa 80 pro Jahr.

Das Modell

Das Team passte ein klassisches SIR-Modell (Susceptible – Infected – Recovered, also empfänglich – infiziert – genesen) gleichzeitig an Todesfälle und Fälle an. Die Übertragung steigt und fällt mit den Jahreszeiten — sie ist höher, wenn die Schulen geöffnet sind. Drei Dinge durften sich im Lauf der Zeit ändern: die mittlere Übertragung, die Stärke der saisonalen Schwankung und der Anteil tödlich verlaufender Fälle, der im Lauf der Zeit sinkt, im Einklang mit einer historischen Hypothese, wonach um die 1890er-Jahre ein milderer Stamm die Oberhand gewann. Eine zweite, unabhängige Methode lieferte fast dieselben Ergebnisse.

Dann fragten sie, welche Epidemiezyklen das Modell für jeden Zeitraum vorhersagt — einschließlich der langsamen Schwankungen, die zufällige Geburten und Todesfälle aufrechterhalten — und verglichen sie mit den beobachteten Zyklen.

Die Ergebnisse

• Fast alle Veränderungen im Rhythmus der Epidemien lassen sich durch zwei Parameter erklären: die Reproduktionszahl (wie viele Menschen ein Fall ansteckt) und die Stärke der saisonalen Schwankung.
• Der lange Zyklus, von etwa 3,5 Jahren 1842 bis 7–8 Jahren um 1920, entspricht einer vom Modell vorhergesagten langsamen Schwankung, die fast ausschließlich von der Reproduktionszahl abhängt. Als sie sank, wurden die Zyklen länger. Der Rückgang kam vor allem von einer stetigen Abnahme der Leichtigkeit, mit der sich die Krankheit ausbreitete.
• Diese Veränderungen spiegeln beobachtete Verschiebungen der Geburtenraten zusammen mit abgeleiteten Veränderungen der Übertragung wider, die möglicherweise teilweise auf die Evolution des Bakteriums selbst zurückgehen.
• Bei Masern genügten Veränderungen der Geburtenzahlen, um alles zu erklären. Beim Scharlach nicht.

Was unerklärt bleibt

Ein Zyklus von etwa 5 Jahren vor 1857, ein Zyklus von etwa 3 Jahren zwischen 1887 und 1897 und möglicherweise weitere bleiben unerklärt. Das Modell vereinfacht auch: Es nimmt lebenslange Immunität an (was für Scharlach nicht zutrifft), ignoriert den Schutz, den Säuglinge von ihren Müttern erhalten, und geht von einem einzigen Stammwechsel aus.

Epidemien in alten Archiven lesen

Die Studie überträgt diese Art der Analyse — bereits erfolgreich für Masern in New York — auf eine bakterielle Krankheit und auf Sterberegister und schätzt Größen, die nie direkt beobachtet wurden, etwa die Sterblichkeitsrate und die Übertragung. Dieselben Werkzeuge lassen sich auf andere historische Aufzeichnungen von Infektionskrankheiten anwenden.