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Malaria
Malaria (ital. mala aria, lat. malus aer - schlechte Luft) ist eine Tropenkrankheit, die von einzelligen Parasiten der Gattung Plasmodium hervorgerufen wird. Die Krankheit wird durch den Stich einer weiblichen Mücke der Gattung '''Anopheles''' übertragen. Außerdem ist eine parenterale Übertragung von Mensch zu Mensch möglich. Der Mensch und die Anopheles-Mücken stellen das einzige Erregerreservoir dar.
Die vier Erreger Plasmodium falciparum, Plasmodium vivax, Plasmodium ovale und Plasmodium malariae sind die einzigen humanpathogenen Erreger aus der Gattung Plasmodium. Hinsichtlich ihrer Klinik und ihrer geographischen Verbreitung unterscheiden sie sich erheblich. Plasmodium falciparum stellt den klinisch bedeutsamsten und gefährlichsten Erreger dar.
Die Symptome der Malaria sind hohes, wiederkehrendes bis periodisches Fieber, Schüttelfrost, gastrointestinale Beschwerden und Krämpfe. Besonders bei Kindern kann die Krankheit rasch zum Koma und Tod führen.
Epidemiologie
Geographische Verteilung
Die geographische Verteilung (siehe Karte) gleicht der Verteilung der als Vektor geeigneten Anophelesarten, wobei zu beachten ist, dass das Vorkommen der Anopheles-Mücke auf niedrige Meereshöhen begrenzt ist, das heißt unter 2500 m am Äquator und unter 1500 m in den restlichen Gebieten der Erde. Durch die zunehmende Globale Klimaerwärmung deutet sich mit der polwärtsgerichteten Ausbreitung der Überträgermücken eine weitere geographische Ausbreitung der Malaria an. Das Risiko in den einzelnen Endemiegebieten ist sehr unterschiedlich, was unter anderem saisonale und geographische Gründe hat. Im subsaharischen Afrika überwiegt Plasmodium falciparum deutlich vor allen anderen Plasmodienarten.
Jährliche Opfer und Inzidenz
Im Jahr 2002 sind laut WHO ca. 1,2 Millionen Menschen weltweit an Malaria verstorben. Die Zahl der jährlichen Neuerkrankungen wird von der WHO auf 300 bis 500 Millionen klinische Fälle pro Jahr geschätzt. In Deutschland wurden im Jahr 2003 819 Fälle gemeldet, von denen fünf starben (0,6 %).
Erreger
Liste humanpathogener Erreger
Bei Mehrfachinfektionen mit gleichen oder verschiedenen Plasmodien können die Fieberanfälle auch unregelmäßig sein. Das sonst typische Wechselfieber bleibt aus, es herrscht konstantes Fieber.
Lebenszyklus
Als Endwirt dienen Mücken, besonders der Gattung Anopheles; in ihnen findet die Vermehrung der Plasmodien statt. Der Mensch dient als Zwischenwirt.
Im Menschen (asexuelle Phase = ''Schizogonie'')
Nachdem der Mensch von einer infizierten Anopheles-Mücke gestochen wurde, sondert sie mit ihrem Speichel, welcher Antikoagulation|Gerinnungshemmer enthält, Sporozoiten ab. Diese werden mit dem Blutstrom zur Leber getragen, wo sie in die Zellen des Lebergewebes eindringen und darin zum Leberschizont heranreifen. Dort findet eine Vermehrung (Teilung) statt, die exoerythrozytäre Schizogonie genannt wird. Dadurch entstehen bis zu 30.000 Merozoiten. Der Schizont platzt und die Merozoiten gelangen in die Blutbahn. Bei Plasmodium vivax und Plasmodium ovale verbleiben Hypnozoiten ungeteilt im Lebergewebe. In diesem Ruhezustand können sie über Monate bis Jahre verbleiben. Durch einen unbekannten Stimulus reifen sie zu Schizonten heran, was zu charakteristischen Rückfällen der Malaria tertiana führt.
Die Merozoiten gehen in den Blutkreislauf über und befallen sodann Erythrozyten|rote Blutkörperchen. Sie dringen in diese ein und verwandeln sich dort in Ringformen, die zu einem Trophozoit heranreifen. Dieser verwandelt sich wiederum in einen Schizonten und kann im Durchschnitt acht bis zwölf Merozoiten freisetzen; bei Plasmodium falciparum sogar bis zu 32.
Eine geringe Zahl von Merozoiten entwickeln sich zu Geschlechtsformen, "Gametozyten". Diese befinden sich nach meist einer Woche in geringer Anzahl im Blut, weshalb sie in der Routinediagnostik kaum entdeckt werden. Die männlichen Gametozyten werden Mikrogametozyten und die weiblichen Makrogametozyten genannt.
In der Mücke (sexuelle Phase = Sporogonie)
Beim erneuten Stich einer Mücke werden die Gametozyten in die Mücke aufgenommen. Sie entwickeln sich in ihrem Magen zu Gameten. Der Mikrogamet penetriert den Makrogameten und es entsteht eine Zygote. Diese verändert sich, nimmt eine längliche Form an und wird motil (=beweglich), diese Zelle heißt nun Ookinet. Er lagert sich zwischen den Gewebeschichten des Mückenmagens an und verwandelt sich dort zur Oozyste. In ihr entstehen bis zu 1.000 neue Sporozoiten. Nach ihrer Freisetzung wandern sie in die Speicheldrüsen der Mücke und stehen nun zur Neuinfektion bereit. Der Zyklus in der Anopheles dauert abhängig von der Außentemperatur zwischen 8-16 Tagen. Dabei ist eine Mindesttemperatur von 15 °C erforderlich. Darunter kommt kein Zyklus mehr zu Stande.
Da zwischen Plasmodium falciparum und den anderen Malariaerregern wichtige pathogenetische Unterschiede bestehen, werden diese Arten im Folgenden getrennt betrachtet:
Plasmodium falciparum
Der Trophozoit produziert Proteine, wie zum Beispiel PfEMP1 ("P.-falciparum infected erythrocyte membrane protein 1"), die als Ligand des Endothelrezeptors fungieren. Sie führen dazu, dass die Erythrozyten am Endothel haften, was zu Mikrozirkulationsstörungen führt. Die dort reifenden und platzenden Erythrozyten setzen Toxine (Phospholipide u.a.) frei, die zur Zytokinfreisetzung führen. Die freigewordenen Zytokine sind hauptsächlich für den Fieberanstieg und die Hypoglykämie verantwortlich. Durch die Lyse (= Auflösung) der Erythrozyten während der Merozoitenfreisetzung kommt es bei hoher Parasitenanzahl im Blut zur Anämie. Weitere Ursachen für die Anämie sind die Dämpfung der Erythropoese im Knochenmark durch die oben genannte Zytokinfreisetzung (insbesonders durch TNF-Alpha) und der Abbau von befallenen Erythrozyten in der Milz.
Die Hypoglykämie und Laktatazidose werden nicht nur durch die Wirkung der Zytokine hervorgerufen, sondern sind auch eine Folge des Stoffwechsels der Parasiten.
Die Anhaftung der Erythrozyten am Endothel und die mangelnde Verformbarkeit der befallenen Zellen, führt zu einer Verlegung der Kapillaren und somit zu eine Störung der Sauerstoff- und Nährstoffversorgung der Umgebung. Dies hat im zentrales Nervensystem|zentralen Nervensystem besonders dramatische Auswirkungen und die häufigen zentralen Komplikationen der Malaria tropica zur Folge. Besonders kleine Kinder können in ein lebensbedrohliches Koma verfallen (cerebrale Malaria).
Die übrigen Plasmodienarten sind nicht in der Lage am Endothel zu haften, womit auch die geringere Anzahl an Durchblutungsstörungen und somit die geringe Gefährlichkeit zu erklären ist.
Klinik
Malaria tropica
Überblick
Verursacht durch den Erreger Plasmodium Falciparum. Charakteristisch für die Malaria tropica sind die hohe Parasitämie, die teils ausgeprägte Anämie und die häufig vorkommenden neuronalen Komplikationen. Es kann ein rhythmischer Fieberverlauf vorliegen, dies ist aber keineswegs zwingend. Ein Fehlen der Fieberrhythmik ist kein Ausschlusskriterium einer Malaria tropica.
Inkubationszeit
Zwischen dem Stich der Anopheles und dem Krankheitsausbruch liegen im Mittel zwölf Tage. Erheblich kürzere Zeitintervalle treten bei einer Infektion mit erregerhaltigem Blut auf. Längere Inkubationszeiten sind unter Einnahme einer Chemoprophylaxe möglich.
Fieber
Das typische wechselnde Fieber mit Schüttelfrost beim Fieberanstieg und Schweißausbrüchen im Fieberanfall, wie es bei anderen Malariaformen auftritt, wird bei der Malaria tropica in der Regel nicht beobachtet. Daher kann man eine Malaria, eine Malaria tropica insbesondere, nicht allein aufgrund der Tatsache ausschließen, dass keine typische Fieberrhythmik vorliegt. Ein hohes Fieber über 39,5 °C tritt häufig bei Kindern auf und ist als prognostisch ungünstig zu beurteilen. Häufig kommt es zu zentralen Komplikationen und Koma. Das Fieber wird, wie oben erwähnt, hauptsächlich durch die Zytokinfreisetzung beim Platzen der Schizonten hervorgerufen.
Neurologische Komplikationen
Bewusstseinsstörungen, die bis zum Koma reichen können, stellen eine typische Komplikation der Malaria tropica
dar. Dabei sind plötzliche Wechsel der Bewusstseinslage ohne Vorzeichen durchaus möglich. Es kann auch zu einer langsamen Eintrübung des Patienten kommen. Im Rahmen einer zerebralen Malaria können auch neurologische Herdsymptome wie Lähmungen und Krampfanfälle auftreten. Die normale neurologische Diagnostik führt hier kaum zu einer adäquaten Diagnose. Eine hohe Parasitenzahl im Blut dient als entscheidender Hinweis.
Besonders bei Schwangeren kann eine Hypoglykämie entweder für sich alleine oder mit der zentralen Problematik zum Koma führen.
Anämie
Anämien treten häufig bei schweren Infektionen auf. Eine besondere Risikogruppe für schwere Anämien stellen Säuglinge und Kleinkinder dar. Meist handelt es sich um eine, durch die Zerstörung der Erythrozyten entstandene, hämolytische Anämie. Wie oben erwähnt besitzt auch die Hemmung der Erythropoese eine gewisse Bedeutung. Die Schwere der Anämie korreliert stark mit dem Ausmaß des
Parasitenbefalls.
Hämoglobinurie
Der durch die massive Hämolyse angestiegene Hämoglobinspiegel führt zu einer Hämoglobinurie, dem Ausscheiden von Hämoglobin im Urin. Die dadurch resultierende Dunkelfärbung des Urins brachte der Malaria den historischen Namen Schwarzwasserfieber ein. Diese Hämoglobinurie kann zu einem akutes Nierenversagen|akuten Nierenversagen führen.
Veränderungen anderer Organsysteme
Im Laufe der Erkrankung kann es zu einer Splenomegalie (einer Vergrößerung der Milz) kommen. Selten kann die Kapsel der Milz einreißen (Milzruptur). Gastrointestinale (den Magen-Darm-Trakt betreffende) Symptome wie Durchfälle sind häufig und Differentialdiagnose|differentialdiagnostisch von Bedeutung, da sie bei fehlendem oder schwach ausgeprägtem Fieber zur falschen Diagnose Bakterium|bakterielle Enteritis führen können.
In bis zu zehn Prozent der Fälle kann eine Lungenbeteiligung auftreten, die von leichten Symptomen bis zu einem Lungenödem reichen kann.
Nicht selten kommt es durch eine Durchblutungsstörung der Niere zu einem akuten Nierenversagen. Nach ausgeheilter Infektion erholt sich die Niere meist.
Malaria tertiana
Überblick
Verursacht durch die Erreger Plasmodium Vivax oder Plasmodium Ovale. Die Malaria tertiana ist eine der gutartigen Verlaufsformen der Malariaerkrankung. Es treten im Vergleich zur Malaria tropica kaum Komplikationen auf. Das Hauptproblem besteht darin, die unspezifischen Vorsymptome von der bösartigen Malaria tropica abzugrenzen. Dies gelingt meist nur in der mikroskopischen Diagnostik.
Inkubationszeit
Die Inkubationszeit beträgt zwischen 12 und 18 Tagen, kann aber auch mehrere Monate dauern, wenn der Verlauf der Infektion durch die Chemoprophylaxe verlangsamt wird.
Fieber
Nach einer unspezifischen Prodromalphase von wenigen Tagen stellt sich normalerweise die typische Dreitagesrhythmik ein, die der Malaria tertiana ihren Namen gab. Zwischen zwei Fiebertagen liegt in der Regel ein fieberfreier Tag.
Die Fieberattacken gehorchen meist folgendem Schema:
- Froststadium (1 Stunde): Der Patient leidet unter Schüttelfrost und dem subjektivem Gefühl starker Kälte. In dieser Phase steigt die Temperatur steil an.
- Hitzestadium (4 Stunden): Die Haut brennt häufig quälend. Es treten schwere Übelkeit und Erbrechen auf. Die Temperatur kann über 40 °C betragen.
- '''Schweißstadium''' (3 Stunden): Unter starkem Schwitzen sinkt die Temperatur bis zum Normalwert von 37 °C.
Wie bei allen anderen Malariaformen gilt auch hier, dass das Fehlen der Fieberrhythmik keineswegs ausreicht, um die Krankheit auszuschließen.
Rezidive
Wie schon oben erwähnt, bilden sich im Lebenszyklus von Plasmodium vivax und Plasmodium ovale Ruheformen, die so genannten Hypnozoiten, aus. Sie können der Anlass dafür sein, dass es nach einer Ruhephase von Monaten bis Jahren zum erneuten Ausbruch der Krankheit kommt. Diesem muss nicht unbedingt eine Anamnese|anamnestisch bekannte Malariaerkrankung vorrausgehen. Die Rezidive sind besonders tückisch, da oft weder vom Patient noch vom Arzt ein Zusammenhang zur Malaria hergestellt wird. Sie können jedoch in der Regel durch medikamentöse Maßnahmen (in erster Linie unter Einsatz von Primaquin) langfristig unterbunden werden).
Malaria quartana
Überblick
Verursacht durch den Erreger Plasmodium malariae. Auch hier handelt es sich um eine gutartige Form der Malaria. Eine charakteristische Komplikation ist das Nephrotisches Syndrom|nephrotische Syndrom. Besonders an dieser Form ist, dass es selbst nach einer sehr langen Zeit ( > 50 Jahre) noch zu Rezidiven kommen kann. Auch ist die Inkubationszeit erheblich länger als bei den beiden anderen Formen.
Inkubationszeit
Die Inkubationszeit beträgt zwischen 18 und 40 Tagen. Somit ist sie erheblich länger als bei den übrigen Krankheitsformen.
Fieber
Die Prodromalphase ist genauso unspezifisch wie die der Malaria tertiana. Schon nach wenigen Tagen stellt sich die Vier-Tages-Rhythmik ein. Zwischen zwei Fiebertagen liegen zwei fieberfreie Tage. Die Stadienabfolge (Frost-Hitze-Schweiß) am Fiebertag entspricht der Malaria tertiana. Auch hier gilt: fehlende Fieberrhythmik schließt die Diagnose Malaria nicht aus.
Nierenbeteiligung
Im Verlauf der Malaria quartana kann es zu einer schweren Nierenbeteiligung kommen. Diese wird unter anderem als Malarianephrose bezeichnet. Es handelt sich um ein nephrotisches Syndrom mit folgenden Symptomen:
- niedriges Serumalbumin
- Ödeme und Aszitis, da durch den Albuminmangel der onkotischer Druck|onkotische Druck abfällt
- erhöhtes Serumcholesterin
Epidemiologische Studien haben gezeigt, dass diese Komplikation gehäuft bei Kindern zwischen zwei und zehn Jahren im tropischen Afrika auftritt.
Rezidive
Das besondere an diese Form sind die Rezidive nach besonders langem krankheitsfreiem Intervall (mehrere Jahre). Rezidive nach Krankheitsfreiheit von mehr als 50 Jahren wurden beschrieben. Die Rezidive kommen aber hier nicht durch Hypnozoiten in der Leber zustande - es gibt keine Hypnozoitformen des Plasmodium malariae - sondern durch einen fortdauernden Parasitenbefall des Blutes. Dieser ist so gering, dass er mikroskopisch meist nicht nachgewiesen werden kann. Dies ist besonders in der Transfusionmedizin in Endemiegebieten von großer klinischer Bedeutung, da es auch bei negativ getestetem Spender zu einer Malariaübertragung kommen kann. Rezidive können jedoch in der Regel durch medikamentöse Maßnahmen langfristig unterbunden werden.
Vorbeugung und Behandlung
Da kein hundertprozentiger Schutz gegen Malaria besteht (fehlender Impfschutz gegen Malaria), sollte das Risiko einer Malariaerkrankung gesenkt werden. Der beste Schutz ist der Verzicht auf Reisen in Gebiete, in denen Malaria übertragen wird (Endemiegebiete). Da dies nicht immer möglich ist, ist die Vermeidung von Insektenstichen (Expositionsprophylaxe) das wichtigste Element der Malariavorbeugung. Zusätzlich sollte durch vorbeugende Einnahme (Chemoprophylaxe) oder Mitführen (Stand-By-Therapie) von Malaria-Medikamenten das Risiko an einer schweren Malaria zu erkranken verringert werden.
Impfung
Zur Zeit steht noch kein Impfstoff zu Verfügung. Auf diesem Gebiet wird zwar seit Jahren geforscht, mit der kurzfristigen Einführung eines wirksamen Impfstoffes ist jedoch vorerst nicht zu rechnen.
Insektenschutz
Der Insektenschutz ist der wichtigste Bestandteil der Malariavorbeugung. Dazu zählt das Tragen hautbedeckender, lange Kleidung, der Aufenthalt in mückensicheren Räumen (insbesondere nachts; Klimaanlage, Fliegengitter, Moskitonetz) sowie die Behandlung von Haut und Kleidung mit moskitoabweisenden Mitteln, sog. Repellents (z.B. Autan etc.). Die zusätzliche Verwendung von Insektiziden in Sprays, Verdampfern, Räucherspiralen ("mosquito coils") und ähnlichem kann zusätzlichen Schutz bieten.
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