In Naturherden zirkuliert C. burnetii zwischen Wildsäugetieren, Vögeln und Zecken. Zecken (Fam. Ixodida, Ordnung Acari), sind Reservoir und ein wichtiger Vektor, jedoch nicht Hauptinfektionsquelle für Nutztiere (CVUA Stuttgart). Als Hauptquelle sind vor allem infizierte Nachgeburten nach Aborten bei Schafen und Ziegen anzusehen. Es konnten bis zu 40 Zeckenarten als Vektor für Coxiella identifiziert werden. Zecken bleiben ein Leben lang infiziert und können den Erreger auch an ihre Nachkommen weitergeben. In Deutschland spielt vor allem die Schafzecke (Dermacentor marginatus) durch Übertragungsvorgänge zwischen Haus- und Wildtieren eine Rolle, sie ist aber keine direkte Infektionsquelle für den Menschen. C. burnetii konnte auch aus Läusen, Fliegen und neben Zecken aus weiteren Milben isoliert werden.

Man unterscheidet zwei voneinander unabhängige Infektionszyklen: der erste ist eine Naturherdinfektion mit Beteiligung von Zecken und Wildtieren, in der es zu Infektionen von Haustieren kommen kann. Dieser Infektionszyklus ist an das Vorkommen bestimmter Zeckenspezies gebunden. Zwischen den Larven und Nymphen von Dermacentor spp. und Nagern entwickelt sich ein Kreislauf, der in Deutschland zweimal jährlich (März-April und August-September), wenn adulte Zecken auftreten, größere Wirtstiere (z. B. Rotwild, Füchse, Schafe, Ziegen und Rinder) befällt. Das Frühjahr und die Sommer-Herbstzeit sind in Deutschland wegen der Wirtsübergänge der adulten Zecken als saisonale Risikoperioden bekannt.

Der zweite Zyklus ist ein Arthropoden-unabhängiger Haustierzyklus. Die Infektkette unter warmblütigen Tieren wird in diesem Zyklus ohne Zwischenwirt aufrecht erhalten. Die Übertragung erfolgt durch Abortusmaterial, Exkrete und Exkremente; eine Übertragung über die Atemwege durch Staub- und Tröpfchenaerosole ist ebenfalls möglich.

Bei Haustieren kann die Verbreitung der Coxiellen entweder passiv über Zeckenkot im Vlies (dunkle Verfärbungen im tieferen Vlies) oder aktiv durch eine Infektion erfolgen. Infizierte Tiere können den Erreger über Sekrete und Exkremente (Vaginalsekret, Urin, Kot, Speichel) ausscheiden.

Im Tierkörper erfolgt die Verbreitung über den Blutkreislauf. C. burnetii vermehrt sich in den Phagolysosomen von Monozyten und Makrophagen. Eine vom primären Lungenherd ausgehende Coxiellämie führt beim Rind zur Erregeransiedlung in den Organen, die meist nur temporärer Art ist. Coxiellen gelangen über den Blutkreislauf auch zum Uterus und zur Milchdrüse, wo sie sich über Monate festsetzen können, ohne dass das infizierte Tier Symptome zeigt. Während einer Gravidität wird die Infektion reaktiviert, vor allem die Gebärmutter und die Milchdrüsen können den Erreger jahrelang beherbergen. In beiden Organen werden erhebliche Erregermengen produziert und ausgeschieden. Coxiellen werden intermittierend auch mit der Milch ausgeschieden (Gutteo et al. 2007). Es sind vor allem Geburtsprodukte (z. B. Nachgeburt, Fruchtwasser, Lochien, Gutteo et al. 2006) sowie die damit kontaminierten Neugeborenen hoch infektiös. Eingetrocknete Fruchthäute, die auf der Weide verbleiben, können zu einer monatelangen Verseuchung des Geländes führen.

Übertragung auf den Menschen

Das Q-Fieber kann vom Tier auf den Menschen durch direkten Kontakt oder über die Atemwege durch Einatmen von Coxiella-haltigem Staub oder Tröpfchen (= aerogene Übertragung) übertragen werden. Ein klassischer Infektionsweg für Tiere aber auch für Menschen ist die Übertragung durch Zeckenkot z. B. in Schafwolle infizierter bzw. nicht infizierter Tiere. Bei der indirekten Übertragung spielt auch kontaminierte Kleidung eine Rolle. Berufsgruppen, die mit infizierten Tieren in Kontakt kommen wie z. B. Landwirte, veterinärmedizinisches Personal, Schlachthofpersonal, Schafhirten, Schafscherer, aber auch Besucher landwirtschaftlicher Betriebe sind gefährdet. Besuchern von Bauernhöfen sollte daher der Zugang zu Räumlichkeiten mit infizierten Tieren verboten werden, damit das Risiko, infizierten Staub einzuatmen möglichst gering gehalten wird. C. burnetii–haltiger Staub kann durch Wind fortgetragen werden und Menschen in einer Entfernung von mehreren Kilometern gefährden.

Coxiella burnetii wurde nicht nur in vom Q-Fieber befallenen Herden gefunden, sondern konnte auch in Rohmilch (Kim et al. 2005, Gutteo et al. 2006, Henning et al. 2007, Gutteo et al. 2007, Rodolakis et al. 2007, Barlow et al. 2008) und Rohmilcherzeugnissen (z. B. Weichkäse, Butter) sowie im Muskelfleisch und in den Organen infizierter Tiere nachgewiesen werden. Das Risiko für Menschen, durch eine lebensmittelbedingte Infektion zu erkranken, ist in Einzelfällen belegt; eine Übertragung durch Nahrungsmittel spielt im Infektionsgeschehen aber eine eher untergeordnete Rolle. Aus Vorsorgegründen sollte Rohmilch aus infizierten Herden grundsätzlich einer Wärmebehandlung unterzogen werden; Rohmilch und Rohmilcherzeugnisse aus C. burnettii-positiven Beständen dürfen nicht an den Verbraucher abgegeben werden. Die Pasteurisierung zerstört die Erreger zuverlässig.

Die infizierten Tiere sind meist nur subklinisch erkrankt. Bei Schafen, Ziegen und Rindern löst eine Infektion Aborte aus bzw. sind die neugeborenen Lämmer oft schwach und kaum lebensfähig (Bildfell et al. 2000, Berri et al. 2002, Arricau Bouvery et al. 2003); insbesondere beim Rind sind Coxiellen auch Ursache für Fruchtbarkeitsstörungen.

Bei der Mehrzahl der infizierten Menschen verläuft die Infektion ohne jegliche Krankheitszeichen. Die Erkrankung – nur etwa ein Drittel der Infizierten erkrankt sichtbar – beginnt circa 2-3 Wochen nach Ansteckung mit Schüttelfrost, Kopfschmerzen und Krankheitsgefühl. Die Erkrankung kann bezüglich Schwere und Dauer sehr stark variieren. Meist verläuft das Q-Fieber unter dem Bild einer Lungenentzündung, begleitet mit heftigen Kopf- und Muskelschmerzen. Die Prognose ist gut. Nur etwa 5 Prozent der Erkrankten benötigen Krankenhausaufenthalte. In vereinzelten Fällen, in denen die akute Infektion nicht erkannt wurde, kommt es jedoch zu chronischen Krankheitsverläufen, in erster Linie zu Herzklappen-Entzündungen. Die Diagnose wird im Allgemeinen durch eine Blutuntersuchung (Nachweis spezifischer Antikörper) gestellt.

Die medikamentöse Behandlung von Q-Fieber erfolgt, soweit erforderlich, mit bestimmten Antibiotika. Schwangere sollten bei gesicherter Exposition bis zur Entbindung antibiotisch behandelt werden; chronische Verläufe (Herzklappen-Entzündungen) erfordern noch länger andauernde Antibiotikatherapien (3 Jahre). Die Sterblichkeitsrate bei Q-Fieber liegt bei unter 1 % der Fälle.

Als medizinische Kontrollmaßnahmen werden von der EU folgende Maßnahmen empfohlen: antibiotische Therapie und die Impfung empfänglicher Tiere vor der nächsten Trächtigkeit. Im Veterinärbereich ist ein französischer Impfstoff der Fa. CEVA („Coxevac“) vorhanden; die gesamte Produktion 2010 wurde jedoch in die NL geliefert. Ein französischer Kombinationsimpfstoff gegen Chlamydien und Coxiellen (Chlamyvax FQ  der Fa. Rhone Merieu; Vertrieb: Fa. Merial) ist erhältlich. Nach Impfung bei Rindern kam es zu erheblichen Verbesserungen beim Auftreten von Fruchtbarkeitsstörungen, der Eutergesundheit und der Pneumonien.

Indikation bei Schafen: Impfung zur Reduktion der Aborte vor der nächsten Deckzeit, Impfung der Schafe in den Q-Fieber Epidemiegebieten. Der Erreger wird dadurch nicht eliminiert, die über infizierte Tiere ausgeschiedene Menge aber erheblich verringert.

Die Bekämpfung von Q-Fieber bei Nutztieren konzentriert sich auch auf präventive Maßnahmen. Vorrausetzung für die Maßnahmen zur Verhütung und Bekämpfung von Q-Fieber ist das rechtzeitige Erkennen von Infektionen bei Nutztieren. Einige wichtige Empfehlungen zur Identifizierung von Q-Fieberausbrüchen sind die Suche nach den möglichen Infektionsquellen (Schafe, Ziegen, Rinder, Damwild), das Vorkommen von Verlammen/Verkalben, die Untersuchungen auf Zeckenbefall (Zeckenkot im Vlies - dunkle Verfärbungen im tieferen Vlies, Haut ist an den Bissstellen der Zecken entzündlich verändert bzw. verkrustet, kohlestaubähnliche Partikel in der dicht bewollten Region zwischen Kopf ("Schaupe"), Hals und Widerrist sind vorhanden) und serologische und molekularbiologische Untersuchungen, um das Infektionsgeschehen abzuklären (Titeranstieg); Immunhistochemische Verfahren und mikrobiologische Untersuchungen (Proben: Nachgeburten, Genitalabstriche) 

Maßnahmen zur Verringerung der Erregerverbreitung bei passiver Vektor-Funktion

Zeckenkot im Vlies: Desinfektion mit einer geeigneten Anlage – hierbei empfiehlt sich die Hinzuziehung des Schafverbandes und Akarizidbehandlung vor der nächsten Zeckenbefallssaison.

Scheren in geschlossenen Räumen – Atemschutz, Hygiene, Beseitigung der kontaminierten Wolle durch Verbrennen.

Maßnahmen zur Verringerung der Erregerverbreitung bei aktiver Vektor-Funktion

Kontrolle der Neuzukäufe

Verbringen der hochtragenden Tiere in den Stall zum Ablammen bzw. Abkalben: Das Ablammen oder -kalben sollte in möglichst geschlossenen Ställen in ausreichender Entfernung von Wohnbebauungen stattfinden

Tetrazyklineinsatz bei hochtragenden Schafen verringert die Abortrate, führt jedoch zu keiner Elimination des Erregers aus der Herde

Beseitigung der Nachgeburten: Die Kontamination der Umgebung mit Geburtsprodukten von infizierten Tieren sollte minimiert werden, um eine Luftübertragung der Erreger zu verhindern. Nachgeburten und Totgeburten sollten in geschlossenen, flüssigkeitsundurchlässigen Behältern gesammelt und fachgerecht entsorgt werden. Die Behälter müssen danach fachgerecht desinfiziert werden

Infizierte Muttertiere und die neu geborenen Lämmer dürfen frühestens 14 Tage nach der Geburt aus den Ställen gebracht werden

Fachgerechte Desinfektion der von der Infektion betroffenen Stallungen und Gerätschaften: 10-20 %ige Chlorkalklösung, 1 %ige Lysollösung oder 5 %ige Wasserstoffperoxidlösung. Die regelmäßige Reinigung der Ställe sollte in der ersten Phase nicht mit Hochdruckstrahl oder Dampfstrahl durchgeführt werden, da in diesem Fall eine Verbreitung der Erreger durch Aerosole gefördert wird

Verschmutzte Einstreu sowie Schafmist aus von der Infektion betroffenen Stallungen muss in mit Plastikfolie winddicht zugedeckten Mieten aufgeschichtet und 2 Jahre gelagert werden, bis er auf landwirtschaftliche Flächen aufgebracht und unterpflügt werden kann. Der Transport von Tiermist aus infizierten Ställen ist an windigen Tagen aufgrund der Staubbildung nicht anzuraten

Personen, die sich zum Scheren oder sonstigen Tätigkeiten in Ställen mit erkrankten Tieren aufhalten, sollten die üblichen Hygienevorschriften (z. B. mehrmaliges Händewaschen, Schutzhandschuhe, eigene Arbeitskleidung) beachten und Schutzmasken tragen. Die Exposition gegenüber infektiösem Staub aus dem Schaffell (Zeckenkot) kann durch Scheren und anschließende Behandlung gegen Ektoparasiten minimiert werden

Kontrollierte Akarizidbehandlung in: a) den Herden, von denen mutmaßlich eine Infektion ausgeht vor der nächsten Zeckenbefalls-Saison, b) Herden in den bekannten Dermacentor-Biotopen alljährlich zu Beginn einer Dermacentor-Befallszeit. Verfahren mit Pyrethroiden, Kamm-Verfahren mit Organophosphaten, Injektionsverfahren mit makrozyklischen Laktonen. Eine vollständige Eliminierung des Erregers des Q-Fiebers in Naturherden ist nicht möglich, da Zecken und Wildtiere das Erregerreservoir darstellen. Durch Zeckenbekämpfung in den betroffenen Herden alljährlich zu Beginn der Zeckensaison (Februar) kann die Erregerverbreitung jedoch wesentlich vermindert werden (CUVA Stuttgart).

Schaf- und Ziegenherden sollten nicht näher als 500 m an Wohnsiedlungen herangeführt werden

Unterbindung von Publikumsverkehr auf Standorten mit erhöhtem Risiko

Hunde und Katzen sollten den Ställen mit infizierten Tieren fernbleiben

Maßnahmen/Vorschläge in den Niederlanden: Monitoring, Breeding Stop, keine Betriebsvergrößerung, Transportstop etc.