Kryptosporidiose: Eintauchen in das Herz einer neu auftretenden Infektion

Die Kryptosporidiose, eine parasitäre Krankheit, die durch das Protozoon Cryptosporidium verursacht wird, findet aufgrund ihrer zunehmenden Prävalenz und ihrer Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit immer mehr Interesse im medizinischen Bereich. Dieser Mikroorganismus, der in der Umwelt vorkommt und häufig durch verunreinigtes Wasser übertragen wird, kann Menschen und Tiere infizieren und eine Reihe von gastrointestinalen Symptomen verursachen, die von leicht bis schwer reichen.

Was ist der Erreger?

Die Kryptosporidiose wird durch Cryptosporidium verursacht, ein monoxenes Protozoon, das im Darm verschiedener Wirbeltiere, einschließlich des Menschen, wächst. Sein Lebenszyklus umfasst eine asexuelle und sexuelle Vermehrung, die zur Bildung vonOoques führt. Diese werden in die Umwelt ausgeschieden. Sie bleiben ab dem Zeitpunkt ihrer Freisetzung infektiös.

Cryptosporidium parvum, ein Parasit aus der Gruppe der Kokzidien, ist für die Kryptosporidiose verantwortlich, eine parasitäre Krankheit, die Menschen und viele Tierarten befällt. Die Übertragung vom Tier auf den Menschen wird hauptsächlich dem Genotyp 2 dieses Protozoenparasiten zugeschrieben.

Die dickwandigen Eier von Cryptosporidium, die in Schwimmbädern, Whirlpools, Wasserparks sowie in Seen und Flüssen vorkommen, sind außergewöhnlich robust. Sie widerstehen Frostbedingungen und den üblichen Chlorgehalten, die bei der Wasseraufbereitung verwendet werden.

Cryptosporidium wurde bereits Anfang des 20. Jahrhunderts entdeckt und rückte in den 1980er Jahren in den Mittelpunkt des Interesses der Humanpathologie. Dies ist auf seine Verbindung mit HIV/AIDS und wasserbedingten Epidemien zurückzuführen. Die in der Wasserindustrie üblicherweise verwendeten Desinfektionsmittel sind gegen die infektiösen Cryptosporidium-Oozyten nicht wirksam. Dies fördert seine Ausbreitung in der Umwelt.

Mehr als 150 Säugetierarten sowie verschiedene Vögel, Reptilien, Fische und Amphibien wurden als Wirte von Cryptosporidium identifiziert. Die genaue Klassifizierung der Arten bleibt jedoch aufgrund des Mangels an morphologischen Unterscheidungskriterien und des früheren Konzepts einer engen Spezifität zwischen den Arten ein umstrittenes Thema.

Die molekulare Charakterisierung und Genotypisierung von Stämmen ist für das Verständnis der genetischen Vielfalt von Cryptosporidium und seiner Übertragung in der Umwelt von entscheidender Bedeutung. Dies würde es auch ermöglichen, die Infektionsquellen besser zu verfolgen und wirksame Präventionsstrategien gegen diese neu auftretende parasitäre Infektion zu entwickeln.

Wie bricht die Krankheit bei Tieren aus?

Haus- und Wildsäugetiere können potenzielle Wirte von Cryptosporidium parvum, einem parasitären Protozoon, sein. Unter den Haussäugetieren sind Rinder, Schafe und Ziegen am häufigsten betroffen. Bei wilden Säugetieren sind häufig Hirsche infiziert. Die geografische Verbreitung dieser Infektion ist weltweit, aber die Häufigkeit variiert je nach Region und Tierpopulation.

Bei jungen Kälbern und Zicklein, die weniger als drei Wochen alt sind, ist die Häufigkeit von Infektionen besonders hoch. Erwachsene Tiere sind in der Regel asymptomatisch, während junge Tiere häufig Symptome aufweisen, hauptsächlich Durchfall. Dieser Durchfall kann schwer sein, vor allem wenn er mit anderen Krankheitserregern wie Bakterien oder Viren einhergeht.

Die bei Jungtieren beobachteten Symptome sind je nach Tierart unterschiedlich :

• Bei Ferkeln, die jünger als 15 Tage sind, kann es zu gelblichem, wässrigem, starkem Durchfall, Gewichtsverlust und Erbrechen kommen. Diese Symptome können zu einer schweren Dehydrierung führen.
• Kälber können unter schwerem Durchfall mit starker Schwäche leiden, was ihr Wachstum und ihre Entwicklung beeinträchtigen kann.
• Infizierte Truthahnküken und Küken können Anzeichen einerAtemwegsinfektion zeigen, wie Niesen oder Keuchen.
• Bei Reptilien kann die Anwesenheit von Cryptosporidium parvum zu gastrointestinalen Problemen führen, wie z. B. Aufstoßen nach den Mahlzeiten.

Die Variabilität der beobachteten Symptome und ihre Schwere hängen oft von mehreren Faktoren ab, darunter das Alter des Tieres, sein allgemeiner Gesundheitszustand sowie die Parasitenlast und das mögliche Vorhandensein anderer Infektionen. Ein angemessenes Umweltmanagement und Hygienepraktiken können dazu beitragen, die Prävalenz der Infektion mit Cryptosporidium parvum bei Tierarten zu senken.

Wie ist die Übertragungsweise?

Die Übertragung von Cryptosporidium parvum bei Tieren erfolgt durch die Aufnahme vonOozysten. Dabei handelt es sich um mikroskopische Elemente, die sich im Kot infizierter Tiere befinden, vor allem wenn diese an Durchfall leiden. Die Übertragung kann mehrere Monate lang durch kontaminiertes Material, Boden, Pflanzen und Wasser erfolgen. Der Parasit ist extrem widerstandsfähig. Haustiere wie Kälber, Lämmer, Zicklein, Ferkel, Fohlen und Reptilien sind häufig Träger von Cryptosporidium parvum.

Beim Menschen erfolgt die Übertragung von Cryptosporidium parvum hauptsächlich über den Verdauungstrakt. Dies kann durch dieAufnahme von kontaminiertem Wasser, sei es zum Trinken oder Baden, sowie durch den Verzehr von kontaminierten rohen Lebensmitteln wie Gemüse und Obst geschehen. Auch der direkte Kontakt mit Händen, die mit infiziertem Material verunreinigt sind, stellt ein Übertragungsrisiko dar. Eine Ansteckung kann auch von Mensch zu Mensch auf fäkal-oralem Weg erfolgen, z. B. durch unterlassenes Händewaschen nach dem Windelwechsel eines infizierten Kindes.

Die Kryptosporidiose ist eine fäkal-oral übertragene Krankheit, bei der dieAufnahme einer relativ geringen Menge an Oozysten eine Infektion auslösen kann. Die Oozysten sind unmittelbar nach ihrer Freisetzung direkt infektiös und bleiben in der Umwelt über ein Jahr lang extrem widerstandsfähig. Daher kann sich diese Parasitose nicht nur durch direkten Kontakt mit infizierten Individuen oder Tieren verbreiten, sondern auch indirekt über Wasser und Lebensmittel, die mit tierischen oder menschlichen Oozysten verunreinigt sind.

Die Übertragung von Cryptosporidium parvum kann sporadisch oder epidemisch erfolgen und stellt ein erhebliches Risiko für die öffentliche Gesundheit dar, insbesondere in Regionen, in denen der Zugang zu sauberem Wasser und angemessenen Hygienepraktiken eingeschränkt ist.

Wie sieht die Krankheit beim Menschen aus?

Die Häufigkeit von Kryptosporidiosefällen weist eine weltweite Verteilung auf, obwohl die Situation außerhalb von wasserbedingten Ausbrüchen nach wie vor schlecht bekannt ist. Berufliche Tätigkeiten, bei denen man mit Tieren, ihren Ausscheidungen oder ihrer verschmutzten Umgebung in Berührung kommt, bergen ein erhöhtes Infektionsrisiko.

Die Symptome der Kryptosporidiose äußern sich in drei möglichen Formen. Bei manchen Menschen kann sie asymptomatisch verlaufen. Andere können ein bis zwei Wochen lang unter Durchfall, Bauchkrämpfen, Fieber und Müdigkeit leiden, wobei es zu Rückfällen kommen kann. Bei schwer immungeschwächten Personen können schwere Formen zu Dehydrierung führen.

Die Symptome der Kryptosporidiose treten in der Regel etwa 7 Tage nach der Infektion plötzlich auf, mit Bauchkrämpfen und wässrigem Durchfall. Weitere Symptome sind Übelkeit, Erbrechen, Appetitlosigkeit, Fieber und allgemeine Schwäche. Bei immungeschwächten Patienten können sich die Symptome allmählich einstellen. Bei AIDS-Patienten kann der Durchfall bis zu 11 bis 15 Liter flüssigen Stuhl pro Tag betragen.

Kryptosporidiose wird bei Kindern, die unter schlechten sanitären Bedingungen leben, auch mit Unterernährung in Verbindung gebracht, was zu einer gestörten Darmfunktion und einer schlechten Nährstoffaufnahme führt. Bei immunkompetenten Personen gehören zu den Symptomen :

• starke Durchfälle,
• schmerzen im Bauchbereich,
• übelkeit,
• leichtes Fieber.

Die Krankheit dauert drei bis vierzehn Tage. Bei älteren Menschen und Kindern kann der Durchfall länger anhalten.

Bei immungeschwächten Patienten kann der Durchfall chronisch und hartnäckig werden. Dies ist lebensbedrohlich, vor allem, wenn die Immunsuppression nicht behoben wird. Die Anwendung antiretroviraler Therapien hat jedoch in Ländern, die von diesen Therapien profitieren, zu einem deutlichen Rückgang der Kryptosporidiosefälle bei HIV-infizierten Patienten geführt.

Wie wird die Diagnose gestellt?

Die Diagnose der Kryptosporidiose beruht auf der Untersuchung des Stuhls. Es werden verschiedene Ansätze verwendet, um das Vorhandensein des Parasiten Cryptosporidium in einer Stuhlprobe nachzuweisen.

Die erste Methode besteht darin, die Stuhlprobe auf ein von den Parasiten freigesetztes Protein (Parasitenantigen) oder ihr genetisches Material (DNA) zu untersuchen. Ein anderer Ansatz beinhaltet die direkte Untersuchung des Stuhls unter dem Mikroskop, um die Cryptosporidium-Eier zu identifizieren. Diese Methode ist jedoch weniger empfindlich und erfordert möglicherweise die Entnahme mehrerer Stuhlproben, um den Parasiten nachzuweisen.

In Fällen, in denen die diagnostischen Stuhluntersuchungen die Ursache für den anhaltenden Durchfall nicht identifizieren können, können Ärzte eine flexible Beobachtungssonde (Endoskop) verwenden, um den oberen Teil des Verdauungstrakts, insbesondere den Zwölffingerdarm, zu untersuchen. Bei diesem Verfahren kann eine Gewebeprobe zur Untersuchung (Biopsie) gewonnen werden, in der das Vorhandensein von Cryptosporidium beobachtet werden kann.

Die Diagnose mittels PCR-Methode (Polymerase-Kettenreaktion) gilt als Standardmethode zur Diagnose von Kryptosporidiose. Diese Technik ermöglicht die Vervielfältigung der parasitären DNA im Stuhl oder in Darmbiopsien und bietet eine ausgezeichnete Sensitivität und Spezifität. Darüber hinaus ermöglicht sie die Identifizierung der verschiedenen pathogenen Arten und Genotypen des Parasiten nach der Sequenzierung der Amplikons.

Weitere Diagnosemethoden sind u. a. :

• diemikroskopische Untersuchung des Stuhls auf Cryptosporidium-Oozysten,
• der Nachweis von parasitären Kopro-Antigenen durch die Elisa-Methode
• immunochromatographische Schnelldiagnosetests (TDR),
• die Verwendung vonImmunfluoreszenztechniken zur Identifizierung von Oozysten mithilfe spezifischer Antikörper.

Darüber hinaus kann die quantitative Duplex-PCR zum Nachweis von Cryptosporidium-DNA verwendet werden. Dies ermöglicht den Nachweis, die Quantifizierung der Parasitenlast und die molekulare Identifizierung der Spezies. Diese molekularen Techniken werden hauptsächlich in spezialisierten oder Referenzlaboren durchgeführt.

Wie wird diese Protozoeninfektion behandelt?

Die Behandlung der Kryptosporidiose richtet sich nach dem Immunstatus des Patienten und der Schwere der Symptome. Immunkompetenten Personen mit schwerer oder anhaltender Diarrhö wird in der Regel Nitazoxanid verschrieben. Bei AIDS-Patienten steht die Behandlung der HIV-Infektion im Vordergrund. Manchmal wird Nitazoxanid zur Linderung der Symptome hinzugefügt.

Bei schwerem Durchfall können Rehydratationslösungen und antidiarrhoische Medikamente empfohlen werden. Die meisten immunkompetenten Personen erholen sich spontan. Nitazoxanid kann den Heilungsprozess bei anhaltendem oder schwerem Durchfall beschleunigen.

Es ist wichtig zu beachten, dass Nitazoxanid die Kryptosporidiose bei Menschen mit AIDS nicht heilt. Stattdessen kann es helfen, die Symptome zu lindern. In einigen Fällen können Ärzte auch die Verwendung von Paromomycin oder einer Kombination aus Paromomycin und Azithromycin in Betracht ziehen, um die Symptome bei diesen Patienten zu verringern.

Es ist nicht klar, ob Nitazoxanid bei Menschen mit einer Immunschwäche aufgrund anderer Faktoren wirksam ist, aber es kann in einigen Fällen hilfreich sein. Die Behandlung von schwerem Durchfall kann eine orale oder intravenöse Rehydratation und Antidiarrhoika wie Loperamid erfordern. Loperamid wird jedoch bei AIDS-Patienten nicht empfohlen.

Derzeit gibt es keine kurative Behandlung für die Kryptosporidiose. Einige Antibiotika aus der Klasse der Rifamycine können jedoch helfen, die Symptome zu verringern.

Nitazoxanid ist das wichtigste Medikament zur Behandlung von immunkompetenten Patienten und hat in mehreren Studien eine klinische Wirksamkeit gezeigt. Bei immungeschwächten Patienten ist seine Wirksamkeit jedoch nach wie vor begrenzt. Die Wiederherstellung der Immunität bleibt entscheidend für eine vollständige Eliminierung des Parasiten. In bestimmten Situationen können auch andere Medikamente wie Paromomycin und Azithromycin in Betracht gezogen werden.

Welche Möglichkeiten der Vorbeugung gibt es?

Die Vorbeugung der Kryptosporidiose beruht auf angemessenen Gesundheitsmaßnahmen und strenger Hygiene, insbesondere in der Tierhaltung und in exponierten beruflichen Umfeldern. Hier ein Überblick über die wichtigsten empfohlenen Maßnahmen :

• Allgemeine Hygiene in der Tierhaltung: Dazu gehört die regelmäßige Reinigung und Desinfektion von Räumen und Geräten. Außerdem ist eine ordnungsgemäße Lagerung von Abfällen und Tierkadavern erforderlich.
• Schulung und Information der Mitarbeiter: Die Mitarbeiter sollten über die mit der Kryptosporidiose verbundenen Risiken sowie über individuelle und kollektive Präventivmaßnahmen aufgeklärt werden.
• Bereitstellunggeeigneter Mittel: Sicherstellung des Zugangs zu Trinkwasser, Seife, Einwegwischmitteln und einem Erste-Hilfe-Kasten, der in Zusammenarbeit mit dem Betriebsarzt festgelegt wird.
• Einhaltung der Hygienevorschriften: Dazu gehört häufiges Händewaschen mit Trinkwasser und Seife, insbesondere nach dem Kontakt mit Tieren, Abfällen oder Exkrementen sowie vor den Mahlzeiten und Pausen.
• Verstärkte Hygiene bei Tierseuchen: Es müssen zusätzliche Maßnahmen ergriffen werden, wenn bei Tieren Krankheiten festgestellt werden. Zu diesen Maßnahmen gehören eine kurative Behandlung, die Beschränkung des Zugangs zu unverzichtbaren Fachkräften und das Waschen/Desinfizieren kontaminierter Orte und Materialien.
• Reduzierung der Kontaminationsquellen: Vermeiden Sie die Verwendung von Wasserstrahlen mit sehr hohem Druck zur Reinigung von Tierexkrementen, tragen Sie Handschuhe, wenn Sie mit Tierkadavern oder Tierabfällen umgehen. Immunsupprimierten Personen wird dringend davon abgeraten, mit an Durchfall erkrankten Tieren in Kontakt zu kommen.
• Individuelle und kollektive Prävention: Neben der Einhaltung der individuellen Hygienevorschriften sind kollektive Maßnahmen wie die Kontrolle der Umweltkontamination und der Schutz der Wasserressourcen für den menschlichen Gebrauch von entscheidender Bedeutung.

Die Prävention der Kryptosporidiose beruht auf einem mehrdimensionalen Ansatz, der strenge Gesundheitsmaßnahmen, angemessene Aufklärung und kontinuierliche Überwachung umfasst, um das Risiko der Ansteckung und Übertragung dieser Krankheit zu verringern.

Einige epidemiologische Daten

Die Kryptosporidiose ist eine kosmopolitische parasitäre Infektion, die durch Parasiten der Gattung Cryptosporidium verursacht wird. Die Kryptosporidiose gilt nicht als ansteckende Tierkrankheit und unterliegt nicht der Meldepflicht im öffentlichen Gesundheitswesen (außer bei kollektiven Lebensmittelinfektionen). Dennoch bleibt sie ein bedeutendes Problem für die öffentliche Gesundheit, insbesondere in Entwicklungsländern mit mangelhaften sanitären Bedingungen.

In den USA war Kryptosporidiose für mehrere Durchfall-Epidemien verantwortlich. Dazu gehört der Ausbruch in Baker City, Oregon, wo 2013 fast 2780 Menschen erkrankten, nachdem das Wassernetz der Stadt mit Cryptosporidium verseucht worden war. In anderen Städten und Kindergärten kam es zu ähnlichen Ausbrüchen. In Frankreich wurden trotz fehlender Meldepflicht mehrere Ausbrüche gemeldet. Sie standen hauptsächlich im Zusammenhang mit einer fäkalen Kontamination der Trinkwassernetze.

Die Prävalenz der Krankheit variiert stark zwischen Industrie- und Entwicklungsländern, wobei die Infektionsraten zwischen 0,6 % und 2 % in den Industrieländern und 4 % bis 32 % in den Entwicklungsländern liegen. Menschen mit HIV haben ein erhöhtes Infektionsrisiko, wobei die Prävalenzraten von 3 % bis 20 % in den USA bis zu 50 % bis 60 % in Afrika und Haiti reichen.

Welche Gattung von Cryptosporidium am häufigsten mit Kryptosporidiose in Verbindung gebracht wird, ist je nach geografischer Region unterschiedlich. In Europa ist es häufig Cryptosporidium parvum, das für die meisten Infektionen verantwortlich ist. In den USA, Kanada, Australien und Japan ist es häufiger Cryptosporidium hominis.

Die Krankheit weist auch jahreszeitliche Schwankungen in ihrer Inzidenz auf. So gibt es in vielen Ländern jährliche Spitzenwerte, die im Frühjahr oder im Herbst beobachtet werden. In Frankreich ist seit 2001 ein Rückgang der Fälle im Frühjahr zu beobachten, was auf Änderungen der Vorschriften für Leitungswasser zurückzuführen ist.