Protozoen und Krankheiten

Parasitische Protozoen sind in Wirte aus praktisch jedem Tierstamm eingedrungen und haben sich dort erfolgreich etabliert. Die am besten untersuchten parasitären Arten sind diejenigen, die von medizinischer und landwirtschaftlicher Bedeutung sind. Die Trypanosomen zum Beispiel verursachen eine Reihe von wichtigen Krankheiten beim Menschen. Die Afrikanische Schlafkrankheit wird durch zwei Unterarten von Trypanosoma brucei hervorgerufen, nämlich T. brucei gambiense und T. brucei rhodesiense. Der Lebenszyklus von T. brucei hat zwei Wirte: einen Menschen (oder ein anderes Säugetier) und die blutsaugende Tsetsefliege, die den Parasiten von Mensch zu Mensch überträgt.

Trypanosomen leben im Blutplasma und im zentralen Nervensystem des Menschen und haben eine raffinierte Methode entwickelt, das Immunsystem des Wirts zu überlisten. Bei Kontakt mit einem Parasiten bildet das Immunsystem Antikörper, die die spezifische chemische und physikalische Natur des Parasiten erkennen und ihn aktiv neutralisieren. In dem Moment, in dem das Immunsystem des Wirts beginnt, den Kampf gegen den Parasiten zu gewinnen und der Großteil der Population von den Antikörpern des Wirts erkannt und zerstört wird, ist der Parasit in der Lage, seine Glykoprotein-Hülle, die an der Zelloberfläche befestigt ist, abzuwerfen und durch eine Hülle mit anderen Aminosäuresequenzen zu ersetzen. Auf diese Weise verändert der Parasit im Wesentlichen seinen Aufbau. Diese alternativen Formen sind als antigene Varianten bekannt, und man schätzt, dass jede Spezies zwischen 100 und 1.000 solcher Varianten haben kann. Der Wirt muss gegen jede neue Variante einen neuen Satz von Antikörpern produzieren, und in der Zwischenzeit hat der Parasit Zeit, seine Anzahl wieder aufzufüllen. Wenn die Krankheit nicht behandelt wird, gewinnt der Parasit schließlich den Kampf und der Wirt stirbt. Eine solche Antigen-Variation macht die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs gegen bestimmte parasitäre Protozoen-Krankheiten praktisch unmöglich.

Ein naher Verwandter von T. brucei, Trypanosoma cruzi, verursacht die Chagas-Krankheit oder amerikanische Trypanosomiasis. Zu den Vektorwirten gehören Wanzen der Gattung Rhodnius und andere Arthropoden wie Läuse und Bettwanzen. Beim Menschen lebt die nicht-flagellierte (amastigote) Form des Parasiten in Makrophagenzellen, den Zellen des zentralen Nervensystems und im Muskelgewebe, einschließlich des Herzens, wo sie wächst und sich teilt. Kurze gegeißelte Trypomastigote-Formen erscheinen periodisch im Blut, wo sie leicht von den blutsaugenden Vektorwirten aufgenommen werden. Diese gegeißelten Formen teilen sich nicht im Blut; die Vermehrung erfolgt nur in den intrazellulären Formen der Amastigoten.

Verwandte der Trypanosomen, Arten der Gattung Leishmania, verursachen weltweit eine Vielzahl von Krankheiten, die als Leishmaniose bekannt sind. Wie T. cruzi sind sie intrazelluläre Parasiten der Makrophagenzellen. Die Zwischenwirte oder Vektoren sind verschiedene Sandfliegenarten (Unterfamilie Phlebotominae). Während bei der kutanen Leishmaniose die infizierten Makrophagen am Ort der Infektion lokalisiert bleiben und eine unansehnliche Läsion verursachen, werden bei der viszeralen Leishmaniose die infizierten Makrophagen mit dem Blut in die viszeralen Organe getragen. Diese letztere Erkrankung ist durch eine Vergrößerung von Milz und Leber gekennzeichnet, was zu dem für Kala-Azar typischen aufgeblähten Bauch führt. Bei der mukokutanen Leishmaniose breitet sich die anfängliche Hautinfektion auf die Schleimhäute des Gesichts (Nase, Mund und Rachen) aus und führt zu einer Läsion, die zur Zerstörung eines Teils des Gesichts führen kann.

Malaria, die durch den apikomplexen Protozoen Plasmodium verursacht wird, bleibt trotz der Maßnahmen, die zur Kontrolle und Ausrottung des Mückenvektors ergriffen werden können, und trotz der Verfügbarkeit einer Reihe von Malariamedikamenten eine ernsthafte Erkrankung. Der Lebenszyklus ist bei den fünf Plasmodium-Arten grundsätzlich identisch, aber die Pathologie der Krankheit variiert in der Häufigkeit und Schwere der Anfälle und im Auftreten von Rückfällen. Zu den Problemen bei der Bekämpfung der Krankheit gehören die Entwicklung von Resistenzen gegen Insektizide durch die Mücke und die Entwicklung von Arzneimittelresistenzen durch den Parasiten. Prophylaktische Medikamente, die vor und während eines Besuchs in Gebieten, in denen Malaria endemisch ist, eingenommen werden, können den Ausbruch der Krankheit bei Personen verhindern, die keine natürliche Resistenz besitzen. Eine Antigenvariation scheint bei Plasmodium nicht aufzutreten, was für die Entwicklung von Impfstoffen vielversprechend ist.

Das Apikomplexe Cryptosporidium ist ein protozoischer Parasit des Menschen und anderer Säugetiere, der in den 1970er Jahren entdeckt wurde. Er hat einen Ein-Wirt-Lebenszyklus und lebt in den Zellen, die den Darm und manchmal die Lunge auskleiden. Cryptosporidium führt alle ungeschlechtlichen Fortpflanzungsstadien, die für einen Apicomplexan typisch sind, in einem einzigen Wirt aus und wird in einem widerstandsfähigen Zystenstadium, Oozyste genannt, von Wirt zu Wirt weitergegeben. Die durch den Parasiten verursachte Krankheit ist durch schweren Durchfall und Erbrechen gekennzeichnet. Obwohl es keine medikamentöse Behandlung gibt, erholen sich die meisten gesunden Menschen schnell. Bei Personen mit geschwächtem Immunsystem, wie z. B. AIDS-Patienten, können Cryptosporidien jedoch schwere Infektionen verursachen.