Parasitäre Infektionen, die durch Helminthen und protozoische Parasiten verursacht werden, gehören zu den häufigsten Infektionen beim Menschen in Entwicklungsländern. In den Industrieländern verursachen Protozoenparasiten im Vergleich zu Helminthen häufiger Magen-Darm-Infektionen. Darmparasiten verursachen in endemischen Ländern eine erhebliche Morbidität und Mortalität.
Helminthen sind Würmer mit vielen Zellen. Nematoden (Rundwürmer), Cestoden (Bandwürmer) und Trematoden (Plattwürmer) gehören zu den häufigsten Helminthen, die den menschlichen Darm besiedeln. Normalerweise können sich Helminthen im menschlichen Körper nicht vermehren. Protozoische Parasiten, die nur eine Zelle haben, können sich im menschlichen Körper vermehren. Es gibt vier Arten von helminthischen Darmparasiten, auch bekannt als Geohelminthen und bodenübertragene Helminthen: Ascaris lumbricoides (Spulwurm), Trichiuris trichiuria (Peitschenwurm), Ancylostoma duodenale und Necator americanicus (Hakenwürmer). Diese Infektionen treten vor allem in tropischen und subtropischen Regionen der Entwicklungsländer auf, wo es an angemessenen Wasser- und Sanitäreinrichtungen mangelt (1,2). Jüngste Schätzungen gehen davon aus, dass A. lumbricoides über eine Milliarde, T. trichiura 795 Millionen und Hakenwürmer 740 Millionen Menschen infizieren können (3). Andere Arten von Darmhelminthen sind nicht weit verbreitet. Darmhelminthen führen nur selten zum Tod. Stattdessen hängt die Krankheitslast weniger mit der Sterblichkeit als mit den chronischen und schleichenden Auswirkungen auf die Gesundheit und den Ernährungszustand des Wirtes zusammen (4,5). Neben ihren gesundheitlichen Auswirkungen beeinträchtigen Darmhelmintheninfektionen auch das körperliche und geistige Wachstum von Kindern, vereiteln schulische Leistungen und behindern die wirtschaftliche Entwicklung (6,7).
Die häufigsten protozoischen Darmparasiten sind: Giardia intestinalis, Entamoeba histolytica, Cyclospora cayetanenensis und Cryptosporidium spp. Die durch diese Darmparasiten verursachten Krankheiten werden als Giardiasis, Amöbiasis, Cyclosporiasis bzw. Cryptosporidiose bezeichnet und sind mit Durchfall verbunden (8). G. intestinalis ist die häufigste parasitäre Ursache von Durchfall in den Industrieländern, und auch in den Entwicklungsländern ist diese Infektion sehr verbreitet. Die Amöbiasis ist weltweit die dritthäufigste Todesursache bei parasitären Erkrankungen, wobei die Menschen in den Entwicklungsländern am stärksten betroffen sind. Die Weltgesundheitsorganisation (WHO) schätzt, dass jedes Jahr weltweit etwa 50 Millionen Menschen an invasiven Amöbeninfektionen leiden, die jährlich zu 40-100 Tausend Todesfällen führen (9,10). Die Kryptosporidiose tritt sowohl in den Industrie- als auch in den Entwicklungsländern am häufigsten bei AIDS-Patienten und bei Kindern unter fünf Jahren auf. In den letzten zehn Jahren wurden mehrere Ausbrüche von Durchfallerkrankungen gemeldet, die durch C. cayetanensis verursacht wurden (11). Die Ausbreitung dieser Protozoenparasiten in Entwicklungsländern erfolgt meist durch fäkale Verunreinigungen infolge schlechter Abwässer und schlechter Wasserqualität. Durch Lebensmittel und Wasser übertragene Ausbrüche dieser Protozoenparasiten sind aufgetreten, und die infektiöse Zystenform der Parasiten ist relativ resistent gegen Chlor (12). Auch andere Arten von Protozoenparasiten kommen im menschlichen Darm vor, sind aber nicht pathogen, mit Ausnahme von Microsporidia sp.
In einem in dieser Ausgabe der Zeitschrift veröffentlichten Artikel untersuchten Jacobsen et al. die Prävalenz von Darmparasiten bei jungen Quichua-Kindern im Hochland oder im ländlichen Ecuador (13). Sie stellten eine hohe Prävalenz von Darmparasiten fest, insbesondere von protozoischen Darmparasiten. Sie verwendeten die traditionelle mikroskopische Technik zur Diagnose von Darmparasiteninfektionen. Insgesamt wurden 203 Stuhlproben von Kindern im Alter von 12 bis 60 Monaten untersucht und festgestellt, dass 85,7 % von ihnen mindestens einen Parasiten aufwiesen. Die Gesamtprävalenz der protozoischen Darmparasiten betrug: E. histolytica/E. dispar 57,1 %, Escherichia coli 34,0 %, G. intestinalis 21,1 %, C. parvum 8,9 % und C. mesnili 1,7 %, während die Prävalenz intestinaler helminthischer Parasiten in dieser Studie wie folgt war: A. lumbricoides 35,5 %, T. trichiura 0,5 %, H. diminuta 1,0 % und S. stercoralis 0,7 %. Eine kürzlich in Nicaragua durchgeführte Studie an asymptomatischen Personen ergab, dass 12,1 % (58/480) mikroskopisch positiv für E. histolytica/E. dispar waren, aber E. histolytica und E. disapr waren mittels Polymerase-Kettenreaktion (PCR) nur in drei bzw. vier Stuhlproben unter den mikroskopisch positiven Proben positiv (unveröffentlichte Daten). Diese Studie beweist erneut, dass die Diagnose von E. histolytica/E. dispar weder empfindlich noch spezifisch ist, wenn sie durch Mikroskopie erfolgt. Um die tatsächliche Prävalenz von E. histolytica-assoziierten Infektionen zu verstehen, muss eine molekulare Methode für die Diagnose verwendet werden.
In den letzten Jahren gab es neue Ansätze für die Diagnose, Behandlung und Vorbeugung von intestinalen Protozoenparasiten. Die Diagnose und Behandlung intestinaler Helmintheninfektionen hat sich jedoch kaum verändert, und die traditionelle mikroskopische Methode kann für ihre Diagnose verwendet werden. Für die Diagnose aller drei großen protozoischen Darmparasiten sind inzwischen Antigen-Nachweistests im Handel erhältlich. Die Diagnose von E. histolytica kann nicht mehr mikroskopisch gestellt werden, da dieser Parasit morphologisch dem nicht-pathogenen Parasiten E. dispar ähnelt. Ein E. histolytica-spezifischer Antigen-Nachweistest ist jetzt von TechLab, Blacksburg, Virginia, für den Nachweis von E. histolytica-Antigen in Stuhlproben im Handel erhältlich (14,15). In mehreren Studien wurde dieser E. histolytica-spezifische Antigen-Nachweistest für den spezifischen Nachweis von E. histolytica verwendet (16,17). Diese Studien haben ergeben, dass dieser Antigen-Nachweistest empfindlich und spezifisch für den Nachweis von E. histolytica ist. In einer Studie in Bangladesch identifizierte der E. histolytica-spezifische Antigen-Nachweis-Test E. histolytica bei 50 von 1.164 asymptomatischen Vorschulkindern im Alter von 2-5 Jahren (18). In einer Studie in Nicaragua unter Patienten mit Durchfall, bei der ein E. histolytica-spezifischer Test verwendet wurde, wurde festgestellt, dass die Prävalenz von E. histolytica 0,5 % betrug (19). In einer Studie, die an einer Kohorte bangladeschischer Kinder durchgeführt wurde, lag die Prävalenz von E. histolytica in Stuhlproben mit Durchfall bei 8,0 % (20). In keiner der bisher durchgeführten Studien, in denen ein E. histolytica-spezifischer Diagnosetest verwendet wurde, lag die Prävalenz von E. histolytica bei über 10 %. Neben dem Antigen-Nachweistest wurden mehrere für E. histolytica spezifische Tests auf PCR-Basis entwickelt und für den spezifischen Nachweis von E. histolytica verwendet (21,22). Über einen diagnostischen Schnelltest zum Nachweis von E. histolytica-Antigen in Stuhlproben wurde ebenfalls berichtet (23).
Die Diagnose der Giardiasis wird am besten durch den Nachweis von Giardia-Antigen im Stuhl gestellt, da die klassische mikroskopische Untersuchung weniger empfindlich und spezifisch ist. Ein kürzlich durchgeführter Vergleich von neun verschiedenen Tests zum Antigennachweis hat gezeigt, dass alle bis auf einen eine hohe Sensitivität und Spezifität aufweisen (24). Giardien-spezifische Antigen-Nachweistests sind inzwischen auch von mehreren Diagnostikunternehmen im Handel erhältlich, und ihre Leistung ist mit Ausnahme einiger weniger recht gut. Zusätzlich zu den Antigen-Nachweistests wurde auch ein PCR-basierter Test zum Nachweis von G. intestinalis gemeldet (25). Die Populationsgenetik von Giardia ist komplex. Eine kürzlich durchgeführte genetische Kopplungsstudie hat jedoch bestätigt, dass Giardia in zwei Haupttypen unterteilt werden kann (26). Diese beiden Hauptgenotypen/Assemblagen von G. intestinale werden allgemein als Assemblage A und Assemblage B von G. intestinalis bezeichnet. Die Unterscheidung dieser beiden Assemblagen von G. intestinalis kann nur durch PCR-basierte Tests erfolgen. Die Ergebnisse der bisher größten Fall-Kontroll-Studie über den Zusammenhang zwischen den Genotypen von G. intestinalis und den Symptomen der Patienten wurden veröffentlicht (27). Diese Studie hat gezeigt, dass eine Infektion mit Giardia assemblage A mit Durchfall verbunden ist. Im Gegensatz dazu steht die Infektion mit Giardia assemblage B in signifikantem Zusammenhang mit einer asymptomatischen Giardia-assoziierten Infektion, die durch den Antigen-Nachweistest mit einer signifikant höheren Rate (18,0 %) nachgewiesen wurde (27). Der PCR-basierte Ansatz ermöglichte die Auflösung der Infektion auf Genotypebene und brachte etwas Klarheit in die Erkenntnisse über die asymptomatische Giardiasis. Ähnliche groß angelegte Fall-Kontroll-Studien müssen in anderen Kontinenten durchgeführt werden, um mehr über die Assoziation von Giardia-Assemblagen mit Durchfall/Dysenterie zu erfahren.
Die Diagnose der Kryptosporidiose erfolgt ebenfalls am besten durch den Nachweis von Cryptosporidium spp.-Antigen in Stuhlproben, da die klassische mikroskopische Untersuchung weniger empfindlich ist und eine modifizierte säurefeste Färbung erforderlich ist. Cryptosporidium spp.-spezifische Antigen-Nachweistests wurden in mehreren Studien verwendet und haben sich im Vergleich zur klassischen mikroskopischen Untersuchung und zum PCR-basierten Test als empfindlich und spezifisch erwiesen (28,29). Es gibt zwei Hauptarten von Cryptosporidium, die den Menschen infizieren: C. hominis (Genotyp I) und C. parvum (Genotyp II). Der PCR-Test ist für die Unterscheidung dieser beiden Arten von Cryptosporidium spp. erforderlich (30). Sowohl C. hominis als auch C. parvum sind beim Menschen nachgewiesen worden. Es gibt noch einige andere Cryptosporidium-Arten, die ebenfalls beim Menschen vorkommen können (31-33). Es wurden auch diagnostische Schnelltests zum Nachweis von G. lamblia und Cryptosporidium spp. beschrieben (34,35). Über Multiplex-PCR-basierte Tests zum Nachweis von E. histolytica, G. intestinalis und Cryptosporidium spp. wurde bereits berichtet, und die Entwicklung eines Multiplex-Antigen-Nachweistests für diese drei häufigen und pathogenen Darmprotozoenparasiten ist bei TechLab, Blacksburg, Virginia, im Gange (36, Herbain J. Persönliche Mitteilung, 2007). Diese modernen Antigen-Nachweistests und PCR-basierten Tests müssen eingesetzt werden, um die tatsächliche Prävalenz und Epidemiologie dieser Protozoenparasiten zu verstehen.
Bodenübertragene Helmintheninfektionen sind in den ärmsten Bevölkerungsschichten in endemischen Gebieten der Entwicklungsländer immer häufiger anzutreffen. Ziel ist es, die Morbidität durch bodenübertragene Helmintheninfektionen so weit zu senken, dass diese Infektionen für die öffentliche Gesundheit nicht mehr von Bedeutung sind. Ein weiteres Ziel ist die Verbesserung der Entwicklungs-, Funktions- und intellektuellen Fähigkeiten der betroffenen Kinder (37). Hochwirksame, sichere Einzeldosis-Medikamente wie Albendazol, die jetzt zur Verfügung stehen, können über Gesundheitsdienste, Schulgesundheitsprogramme und kommunale Maßnahmen für gefährdete Gruppen abgegeben werden (38). Da diese Infektionen in armen Gemeinden endemisch sind, wird eine dauerhafte Kontrolle nur möglich sein, wenn die Chemotherapie durch eine verbesserte Wasserversorgung und Abwasserentsorgung ergänzt wird, die durch Aufklärung über sanitäre Einrichtungen verstärkt wird. Langfristig wird diese Art der dauerhaften Kontrolle der Übertragung nur mit verbesserten Lebensbedingungen durch wirtschaftliche Entwicklung möglich sein. Intestinale Protozoen vermehren sich in ihren Wirten schnell, und da es keine wirksamen Impfstoffe gibt, ist die Chemotherapie die einzige praktizierte Methode, um Menschen zu behandeln und die Übertragung zu reduzieren. Zu den derzeitigen Behandlungsmethoden für Darmparasiten gehören Metronidazol, Iodoquinol, Diloxanidfuroat, Paromomycin, Chloroquin und Trimethoprim-Sulphamethoxazol (39). Nitazoxanid, ein Breitspektrum-Antiparasitikum, erwies sich in einer in Mexiko durchgeführten Doppelblindstudie bei der Behandlung der Kryptosporidiose als besser als Placebo (40). Die Genome dieser drei wichtigen Protozoenparasiten wurden bereits veröffentlicht (41-43), und es laufen Studien zum Verständnis der schützenden Immunität gegen diese Protozoenparasiten, um Impfstoffe gegen sie zu entwickeln.