Exoerythrozytäre Schizogonie bei Malaria

Übertragung

Malaria ist eine parasitäre Krankheit, die durch die Gattung Plasmodium verursacht wird. Der Parasit wird von weiblichen Anopheles-Mücken übertragen, und fünf Plasmodium-Arten infizieren regelmäßig Menschen:

• P. falciparum - die gefährlichste Form, die für die meisten Todesfälle in der Welt verantwortlich ist
• P. ovale - eine rezidivierende Malaria
• P. vivax - eine rezidivierende Malaria
• P. malariae - die im Vereinigten Königreich am wenigsten verbreitete Form, bei der es nach vielen Jahren zu einem späten Wiederauftreten kommen kann
• Plasmodium knowlesi - wird derzeit sehr selten eingeschleppt, kann aber schwere Erkrankungen hervorrufen

Anopheles-Mücken übertragen Malaria ausschließlich von Mensch zu Mensch.

• Etwa 20 verschiedene Anopheles-Arten sind weltweit von lokaler Bedeutung.
  
  
• Anopheles-Mücken brüten im Wasser, und jede Art hat ihre eigene Brutpräferenz, z. B. bevorzugen einige Arten flache Ansammlungen von Süßwasser, wie Pfützen, Reisfelder und Hufabdrücke

Die Intensität der Übertragung kann je nach Faktoren variieren, die mit:

• dem Parasiten
  
  
• dem Vektor
  • Die Übertragung ist dort intensiver, wo die Lebensdauer der Stechmücke länger ist (so dass der Parasit Zeit hat, seine Entwicklung in der Mücke abzuschließen) und wo sie lieber Menschen als andere Tiere sticht. Die lange Lebensdauer und die ausgeprägte Gewohnheit der afrikanischen Vektoren, Menschen zu stechen, sind der Hauptgrund dafür, dass etwa 90 % der weltweiten Malaria-Todesfälle in Afrika auftreten.
    
    
• der menschliche Wirt
  • Immunität des Menschen, insbesondere bei Erwachsenen in Gebieten mit mäßiger oder starker Übertragung
  • eine Teilimmunität bietet zwar keinen vollständigen Schutz, verringert aber das Risiko, eine schwere Krankheit auszulösen
    
    
• die Umwelt
  • Niederschlagsmuster, Temperatur und Luftfeuchtigkeit, die die Anzahl und das Überleben der Mücken beeinflussen
  • Die Übertragung von Malaria ist saisonal, mit dem Höhepunkt während und kurz nach der Regenzeit.

Bild im Modal öffnen

Der Mensch, der Zwischenwirt, wird durch den Stich einer infizierten weiblichen Anopheles-Mücke infiziert.

• Die Mücke injiziert etwa 10-15 Sporozoiten (den Infektionserreger) in den Blutkreislauf, die zirkulieren und in die Leberzellen eindringen.
  
  
• diese Sporozoiten teilen sich in den Leberzellen zu einem Schizont, der etwa 30.000 Nachkommen enthält (Merozoiten), die in den Blutkreislauf freigesetzt werden, wenn das Schizont reißt
• vivax und ovale Malaria haben auch einen ruhenden (Hypnozoiten) Stadium in der Leber, das "erwachen" und zu einem Schizont werden kann (einen Monat nach der Exposition)
• Merozoiten dringen in Erythrozyten ein, wachsen und teilen sich in ihnen innerhalb von 24 Stunden (P. knowlesi), 48 Stunden (P. falciparum, vivax oder ovale) oder 72 Stunden (P. malariae), um zwischen 8 und 32 Parasiten zu bilden, woraufhin die Erythrozyten platzen und sie freisetzen, um neue Erythrozyten zu infizieren
  
  
• Diese Zyklen in den Erythrozyten setzen sich fort, wodurch sich die Zahl der Parasiten in der infizierten Person erhöht; dieses asexuelle erythrozytäre Stadium ist für die klinischen Symptome der Krankheit verantwortlich (3)
  
  
• Einige Merozoiten entwickeln sich zu Gametozyten (Geschlechtsstadien), die mehrere Wochen lang im Blutkreislauf bleiben können. Diese Gametozyten werden von den stechenden Mücken aufgenommen, wo eine sexuelle Vermehrung stattfindet, die zur Bildung neuer infektiöser Sporozoiten in den Mücken führt (und so den Lebenszyklus vervollständigt) (2,3)

Der Parasit kann auch durch Bluttransfusionen, Transplantationen, Organtransplantationen und durch die Verwendung von unsachgemäß gereinigten Spritzen übertragen werden (4).

Phasen der Malariainfektion:

Prä-Erythrozyten-Schizogonie

• Diese Phase der Malaria tritt nach der Einschleppung von Sporozoiten, der infektiösen Form des Parasiten, durch die Haut durch die Anopheles-Mücke auf. In dieser Phase ist der Patient asymptomatisch und nicht infektiös. Sporozoiten, die nicht von der körpereigenen Abwehr entfernt werden, wandern in die Leber und entwickeln sich weiter.
• Nach einem variablen Zeitraum werden die Mikromerozoiten freigesetzt. Sporozoiten von P. vivax und P. ovale können in der Leber in Form von Hypnozoiten verbleiben

Erythrozytäre Schizogonie

• In dieser Phase werden die roten Blutkörperchen von den Mikromerozoiten infiziert. In den roten Blutkörperchen durchlaufen die Mikromerozoiten mehrere Entwicklungsstadien, bis sie sich schließlich zu Merozoiten entwickeln. Diese ungeschlechtliche parasitäre Form tritt zu einem unterschiedlichen Zeitpunkt auf, nämlich dann, wenn der Mensch mit dem Sporozoiten geimpft wurde. Bei P. vivax geschieht dies nach etwa 12 Tagen, bei P. falciparum nach etwa 9 Tagen.
  
  
• Die Anzahl der roten Blutkörperchen, die befallen werden, hängt davon ab, mit welcher Plasmodiumform der Patient geimpft worden ist. P. falciparum befällt alle roten Blutkörperchen. P. vivax und P. ovale befallen bevorzugt junge rote Blutkörperchen und Retikulozyten. P. malariae dringt bevorzugt in alternde rote Blutkörperchen ein. Die Merozoiten durchlaufen dann einen Zyklus, in dem sie die verschiedenen Entwicklungsstadien durchlaufen, um weitere Merozoiten zu produzieren. Am Ende eines jeden Zyklus werden die Erythrozyten zerrissen und die Merozoiten in den Blutkreislauf freigesetzt.
  
  
• Die Merozoiten können dann in weitere rote Blutkörperchen eindringen, und der Zyklus geht von neuem los. Der Zyklus findet bei einer Infektion mit P. falciparum etwa alle 48 Stunden statt, bei P. vivax alle 48-72 Stunden
  und P. ovale, und alle 72 Stunden bei der Infektion mit P. malariae

Gametogonie

• Die Gametogonie tritt ein, wenn sich einige Merozoiten zur sexuellen Form des Parasiten, den Gametozyten, entwickeln. Dies kann geschehen, nachdem die erythrozytäre Phase über einen längeren Zeitraum stattgefunden hat.
  
  
• Sobald sich Gametozyten gebildet haben, ist der Patient infektiös. Nur die reifen Formen der Gametozyten sind im peripheren Blut zu finden.

Exoerythrozytäre Schizogonie (Hypnozoit)

• Dieses Stadium tritt bei P. vivax und P. ovale auf, wo die Parasiten in einer latenten Form in der Leber verbleiben
  
  
• P. malariae hat ebenfalls eine latente Form, die im Blut verbleibt
  
  
• bei diesen gutartigen Formen der Malaria können daher Rückfälle auftreten
  
  
• P. falciparum hat keine latente Form, und nach erfolgreicher Heilung treten keine Rückfälle auf.

Referenz:

• (1) Weltgesundheitsorganisation (WHO) 2014. Fact Sheet. Malaria
• (2) Public Health England. Richtlinien für die Malariaprophylaxe bei Reisenden aus dem Vereinigten Königreich 2019
• (3) Rosenthal PJ. Artesunate for the Treatment of Severe Falciparum Malaria. NEJM 2008; 358:1829-1836
• (4) Zentren für Krankheitskontrolle und Prävention. Gesundheit von Reisenden - Gelbbuch