Taschenlehrbuch Medizinische Mikrobiologie

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1 Taschenlehrbuch Medizinische Mikrobiologie von Fritz H. Kayser, Erik Christian Böttger, Rolf M. Zinkernagel 12., überarb. Aufl. Thieme 20 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN Zu Inhaltsverzeichnis schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG

2 .4 Leishmania-Arten 569 Moskitonetze (s. Malaria, S. 606) sowie Unterbindung der Erregerübertragung bei Bluttransfusionen und Organtransplantationen. Bekämpfung der Vektoren mit Insektiziden. Bekämpfungsmaßnahmen haben in den letzten Jahren die Infektionsraten in einigen Ländern stark reduziert (Argentinien, Bolivien, Brasilien, Chile, Paraguay, Uruguay)..4 Leishmania-Arten Erreger der Leishmaniose Verschiedene, durch Sandmücken (Familie Psychodidae) übertragene Leishmania- Arten verursachen in warmen Regionen beim Menschen viszerale, kutane und mukokutane Leishmaniosen. In Mitteleuropa hat die Leishmaniose als Importkrankheit sowie als HIV-assoziierte Infektion praktische Bedeutung. Vorkommen. Verschiedene Formen der Leishmaniose kommen in warmen Regionen von 88 Ländern in Asien, Afrika, Europa und Lateinamerika vor (Abb..6). Für Europa ist das Endemiegebiet von Leishmania infantum im Mittelmeerraum am wichtigsten. Erreger und Entwicklung. Die zahlreichen (etwa 15) humanpathogenen Arten der Gattung Leishmania sind morphologisch einheitlich. Die Differenzierung von Arten, Unterarten und Stämmen erfolgt durch Isoenzym- oder DNA-Analyse unter Berücksichtigung der Krankheitsbilder sowie biologischer und epidemiologischer Kriterien (Tab..3, S. 571). Im Menschen und Wirbeltier parasitieren die Leishmanien in mononukleären, phagozytischen Zellen (Makrophagen, Monozyten, Langerhans-Zellen) als amastigote Stadien. Sie sind lichtmikroskopisch nach Giemsa-Färbung als rundovale Zellen von 2 5 μm Durchmesser mit einem Zellkern und einem kleinen, stäbchenförmigen Kinetoplasten erkennbar (Abb..7). Elektronenmikroskopisch werden außerdem eine rudimentäre Geißel, ein einzelnes Mitochondrion und andere Zellorganellen sichtbar (s. auch Trypanosoma). Die beim Menschen parasitierenden Leishmanien werden durch weibliche Sandmücken (englisch sand flies) der Gattungen Phlebotomus (Alte Welt) oder Lutzomyia (Neue Welt) übertragen (Abb..8). Die beim Blutsaugen an einem infizierten Wirt in die Insekten gelangten amastigoten Stadien wandeln sich im Darm der Überträger in 15 μm lange, schlanke, begeißelte promastigote Formen um, die sich extrazellulär vermehren und schließlich in den Stechrüssel einwandern. Diese Entwicklung dauert bei tropischen Temperaturen 5 8 Tage. Bei einer weiteren Blutmahlzeit infizierter Mücken gelangen die promastigoten Formen aus dem Stechrüssel in einen neuen Wirt (Wirbeltier, Mensch). Dort koppeln sie mit Hilfe

3 570 Protozoen a Leishmania infantum Leishmania donovani Leishmania chagasi b Leishmania tropica Leishmania major Leishmania major und L. tropica Leishmania aethiopica Leishmania-Arten der Neuen Welt Abb..6 Verbreitung von Leishmaniosen. a Viszerale Leishmaniosen, b kutane und mukokutane Leishmaniosen. (Nach Bryceson ADM. In: Cook GC, ed. Manson s Tropical Diseases. 20th ed. London: Saunders, 1996: ) von Rezeptoren an Makrophagen an, werden danach phagozytiert und in ein Phagolysosom eingeschlossen, wo sie vor der Wirkung lysosomaler Enzyme u. a. durch Substanzen in ihrer Zellmembran geschützt sind. In kurzer Zeit (12 14 h) wandeln sich die promastigoten in amastigote Stadien um, die innerhalb des Phagolysosoms in einer parasitophoren Vakuole eingeschlossen sind; sie vermehren sich durch Zweiteilungen. Die amastigoten Stadien werden freigesetzt und infizieren neue Zellen. Krankheitsbild und Immunologie. Die wichtigsten Leishmaniose-Formen des Menschen sind in Tab..3 zusammengestellt. Bei kutanen Leishmaniosen bleiben

4 .4 Leishmania-Arten 571 Tabelle.3 Leishmaniose-Formen des Menschen (Auswahl) Zeichenerklärung: ER: Erregerreservoir; Ü: Überträger Viszerale Leishmaniose Hauptlokalisation: Inkubation: Leitsymptome: Innere Organe, seltener Haut. meist 3-6 Monate, auch wenige Wochen bis Jahre. Fieber, Spleno- und Hepatomegalie, Hypergammaglobulinämie, progrediente Anämie. L. donovani in Asien: Indien, Bangladesh, südliches Nepal. Vorwiegend bei Erwachsenen. Wird auch als Kala-Azar 1 bezeichnet. ER: Mensch. Ü: Phlebotomus-Arten. In Afrika: Hauptsächlich Sudan, Äthiopien, Kenia. ER: Mensch, Hund (Feliden, Nager?) 2.Ü:Phlebotomus-Arten. L. infantum: Mittelmeerraum (Iberische Halbinsel bis Türkei, Nordafrika), Mittlerer Osten und Zentralasien, China. Bei Kindern und Erwachsenen; selten Hautmanifestation. ER: Hund, evtl. Wildkaniden, Ratte Ü: Phlebotomus-Arten. L. chagasi: 3 Mittel- u. nördl. Südamerika. Vorwiegend bei Jugendlichen. ER: Hund, Fuchsarten, Opossumarten. Ü: Lutzomyia-Arten. Kutane Leishmaniose Hauptlokalisation: Inkubation: Leitsymptome: Haut. Wochen bis Monate. Solitäre oder multiple, trockene, später evtl. geschwürig zerfallende Papeln in der Haut; selten Ausbreitung in Lymphgefässe und Lymphknoten. Heilung unter Narbenbildung. Solide Immunität bei L. major- und L. tropica-infektion. L. major (Orientbeule): Nordafrika, Mittlerer Osten, Sahelzone, Westasien. Feuchte, ländliche oder zoonotische Form. Schnelle Vergrösserung der Hautläsion, später geschwüriger Zerfall und Heilung innerhalb von 6 Monaten. ER: Nagetiere. Ü: Phlebotomus-Arten. L. tropica (Orientbeule): Mittelmeerraum, Südwest-Asien bis Indien. Trockene, städtische oder anthroponotische Form. Entwicklung und Persistenz der Läsion länger als bei L. major. ER: Mensch. Ü: Phlebotomus-Arten. L. aethiopica: Äthiopien, Kenia. ER: Klipp- und Buschschliefer. Ü: Phlebotomus-Arten. Amerikanische Haut- und Schleimhautleishmaniose Hauptlokalisation: Leitsymptome: Fußnoten s.s. 572 Haut, Schleimhaut. Hautveränderungen ähnlich der kutanen Leishmaniose, bei einigen Formen Tendenz zur Ausbreitung in Schleimhäute und zu starker Gewebezerstörung.

5 572 Protozoen Tabelle.3 (Fortsetzung) L. mexicana- Komplex: Südl. USA (Texas), Zentralamerika und nördl. Südamerika. Verschiedene Unterarten des Erregers. Destruktive kutane Form. ER: Waldnager. Ü: Lutzomyia-Arten. L. braziliensis-komplex: Zentral- und Südamerika. Verschiedene Unterarten des Erregers. Mukokutane Form ( Espundia ). ER: Waldnager, Faultier, Opossum. Ü: Lutzomyia-Arten. L. peruviana: Peru (Anden). Kutane Form ( Uta ). ER: Hund. Ü: Lutzomyia-Arten. 1 Kalar-Azar = Schwarze Krankheit (wegen Hyperpigmentierung der Haut durch die Infektion). 2 In Klammern mit Fragezeichen: Bedeutung fraglich. 3 L. chagasi (Syn. L. infantum), wurde aus Europa nach Südamerika vermutlich mit Hunden eingeschleppt. a Abb..7 Leishmanien. a Leishmanien in einem Makrophagen. b Leishmania infantum in einem Makrophagen; Giemsa-Färbung eines Knochenmarkausstrichs. die Erreger im Allgemeinen auf die Haut beschränkt. Die Läsionen können zwar lange persistieren, neigen aber zur Selbstheilung. Einige Formen der Haut- und Schleimhautleishmaniosen haben die Tendenz zur Ausbreitung in tiefere Gewebschichten und zu destruktiven Veränderungen. Bei viszeralen Leishmaniosen können die Erreger das mononukleäre Phagozytensystem in verschiedenen inneren Organen (u. a. Milz, Leber, Lymphknoten, Knochenmark) und seltener auch in der Haut befallen und entsprechende Läsionen verursachen. Der Infektionsverlauf hängt von der Aktivierung verschiedener Subpopulationen von T-Lymphozyten durch Leishmania-Antigene ab. Die Aktivierung von T H1 -Zellen ist mit der Produktion von INF-γ verbunden, das Makrophagen aktiviert, die eine Schutzwirkung vermitteln. Hingegen werden bei der Aktivierung von T H2 -Zellen größere Mengen IL4 und IL gebildet, die auf die Makrophagenaktivierung und die T H1 -Akivitäten hemmend wirken und damit die Elimination

6 .4 Leishmania-Arten Abb..8 Leishmania infantum: Entwicklungszyklus. 1 Inokulation von promastigoten Stadien durch Sandmücke; 2 Invasion von Zellen durch Erreger (Langerhans-Zellen, dendritische Zellen, Makrophagen); 3 amastigote Form in parasitophorer Vakuole eines Makrophagen; 4 Vermehrung amastigoter Formen in einem Makrophagen; 5 Aufnahme amastigoter Formen beim Blutsaugen durch Sandmücke; 6 Umwandlung in promastigote Form und Vermehrung im Insekt; 7 Hund als Reservoirwirt.

7 574 Protozoen von Leishmanien einschränken oder verhindern. Außerdem kommt es zu einer starken polyklonalen B-Zell-Aktivierung und einer erhöhten Produktion spezifischer Antikörper. Die Antikörper spielen bei der Abwehr der Leishmanien keine wesentliche Rolle, sie sind jedoch durch Bildung von Immunkomplexen an der Pathogenese beteiligt. Bei Immundefizienz (z. B. bei HIV-Infektion) kann eine latente Leishmania- Infektion exazerbieren und einen fulminanten, symptomatischen Verlauf nehmen. In Endemiegebieten ist für AIDS-Patienten das Risiko einer Infektion mit Leishmanien stark erhöht. Die meisten der von 1990 bis 1999 in 31 Ländern erfassten AIDS-assoziierten Leishmaniose-Fälle (> 80 % Männer) sind aus Endemiegebieten von L. infantum im südwestlichen Europa (Italien, Frankreich, Spanien, Portugal) gemeldet worden (WHO, 2004). In anderen Regionen wurden HIV-Koinfektionen mit weiteren Leishmania-Arten gefunden (z. B. L. donovani, L. braziliensis, L. tropica). Epidemiologie. Kurze Hinweise zur Epidemiologie finden sich in Tab..3. In Mitteleuropa verdient die Leishmaniose als Reisekrankheit Beachtung, vor allem die aus Mittelmeerländern importierte viszerale, durch L. infantum verursachte Leishmaniose. Gelegentlich treten in verschiedenen Regionen große Epidemien von viszeraler Leishmaniose auf, z. B. im südlichen Sudan mit Todesfällen in einer Bevölkerung von < 1 Million (WHO, 2000). Diagnose. Die Diagnose der viszeralen Leishmaniosen erfolgt durch Erregernachweis in Punktatmaterial von Lymphknoten oder Knochenmark (bei HIV-Patienten auch in der angereicherten Leukozytenfraktion des Blutes). Die Erreger werden in Giemsa-gefärbten Ausstrichen (unsicher!), in Kulturen (in denen sich Promastigote entwickeln) oder durch die PCR nachgewiesen. Kultur und PCR haben eine hohe, etwa gleichwertige Sensitivität. Ferner sind im Serum eines großen Teiles der immunkompetenten Patienten (um 99 %) spezifische Antikörper nachweisbar, aber % der Patienten mit HIV-Koinfektion sind seronegativ. Bei den Hautleishmaniosen wird die Diagnose meist klinisch gestellt. Die ätiologische Verifizierung erfolgt durch Erregernachweis (s. o.) in Ausstrichen und/ oder Probeexzisaten aus den Randgebieten der veränderten Hautbezirke. Nur bei einem kleinen Teil der Fälle lassen sich serologisch spezifische Antikörper nachweisen. Therapie und Prophylaxe. Standardbehandlung der viszeralen Leishmaniose bisher parenteral mit Antimonpräparaten (u. a. Glucantime; langwierig, oft Nebenwirkungen), zum Teil in Kombination mit Pentamidin, Amphotericin B oder Allopurinol. Neuerdings perorale Applikation von Miltefosin, das hochwirksam und gut verträglich ist und auch bei Kindern und HIV-Patienten mit viszeraler Leishmaniose eingesetzt werden kann. Miltefosin wirkt auch gegen verschiedene Formen von kutaner Leishmaniose. Eine wirksame Chemoprophylaxe gibt es bisher

8 .5 Entamoeba histolytica und andere Darmamöben 575 nicht. Wichtig ist daher der Schutz vor den Stichen der Sandmücken mit kleinmaschigen, insektizidimprägnierten Moskitonetzen (S. 606). Die Überträger werden mit Insektiziden und durch Beseitigung ihrer Brutstätten bekämpft..5 Entamoeba histolytica und andere Darmamöben Erreger der Amöbose (Amöbiasis, Entamöbose) Entamoeba histolytica ist als Erreger der weltweit verbreiteten, vor allem in warmen Ländern häufigen Amöbose von großer Bedeutung. Die vegetativen Stadien (Trophozoiten) von E. histolytica leben im Dickdarm und bilden enzystierte Stadien (Zysten), die mit den Fäzes ausgeschieden werden. Durch Zysten wird die Infektion von Mensch zu Mensch übertragen. Die Trophozoiten von E. histolytica können in die Darmwand eindringen und auf dem Blutweg in die Leber sowie in andere Organe gelangen und verschiedene Formen der Amöbose verursachen, am häufigsten die invasive Darmamöbose ( Amöbenruhr ) und die Leberamöbose ( Amöbenleberabszess ). Die Diagnose der Darminfektion erfolgt durch Erregernachweis im Stuhl; bei invasiven, intestinalen oder extraintestinalen Infektionen mit E. histolytica lassen sich spezifische Antikörper im Serum nachweisen. Morphologisch ist E. histolytica von der apathogenen Entamoeba dispar nicht unterscheidbar (Sammelbegriff für beide Arten: E. histolytica/e.dispar-komplex). Vorkommen. Weltweit sind ungefähr 500 Millionen Menschen mit E. histolytica/ E. dispar infiziert. Dabei ist die Prävalenz von E. dispar etwa mal höher als die von E. histolytica. E. histolytica verursacht jährlich etwa 40 Millionen Krankheitsfälle, davon mit letalem Ausgang. Die höchsten Prävalenzen von E. histolytica/ E. dispar findet man in warmen Regionen mit niedrigem Hygienestandard. In den USA und Europa sind bis 4 % der Bewohner Träger dieser Amöbenarten. Höhere Prävalenzen von E. histolytica/ E. dispar wurden in Risikogruppen festgestellt (u. a. männliche Homosexuelle, Immigranten aus Endemiegebieten). Erreger. Erreger der Amöbose ist die pathogene Entamoeba histolytica. Diese Art und die apathogene E. dispar sind morphologisch identisch, sie lassen sich aber durch Zymodem- und DNA-Analysen sowie mit Hilfe monoklonaler Antikörper unterscheiden. Beide Arten treten in Form von Trophozoiten (= vegetative Stadien) und Zysten auf (Abb..9 und.). & Die Trophozoiten von E. histolytica sind Zellen von variabler Form und Größe ( 40 μm), die meist ein einziges, breites Pseudopodium (= Ausstülpung von Zellmembran und Zytoplasma) bilden, das rasch in Bewegungsrichtung ausgestülpt wird. Charakteristisch für die Gattung Entamoeba ist der im gefärbten Präparat ringförmig erscheinende Kern mit zentralem Kernkörperchen und