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8.20C: Verbreitung und Bedeutung parasitärer Würmer - Biologie

8.20C: Verbreitung und Bedeutung parasitärer Würmer - Biologie


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Es wird angenommen, dass parasitäre Würmer, die weltweit verbreitet sind, eine Bedeutung für die Regulierung des Immunsystems haben.

Lernziele

  • Erklären Sie, wie nützlich parasitäre Würmer sein können

Wichtige Punkte

  • Parasitäre Würmer scheinen auch medizinische Eigenschaften zu haben, was ein neues Forschungsgebiet eröffnet hat, indem die Verwendung von parasitären Würmern bei der Behandlung von Krankheiten untersucht wurde.
  • Wissenschaftler vermuten, dass parasitäre Würmer zur Bekämpfung von Autoimmunerkrankungen eingesetzt werden können, indem das Immunsystem des Wirts geschwächt wird, indem parasitäre Würmer für aktive Eosinophile und nachgeschaltete Ziele verwendet werden.
  • Parasitäre Würmer wurden mit einer schützenden Rolle bei der Entwicklung von Autoimmunerkrankungen und der Prävention des metabolischen Syndroms in Verbindung gebracht.

Schlüsselbegriffe

  • Eosinophile: eine Art von weißen Blutkörperchen zur Bekämpfung einer parasitären Infektion

Parasitäre Würmer, oft das Ergebnis schrecklicher Krankheiten und Krankheiten, scheinen auch medizinische Eigenschaften zu haben. Die Bedeutung von parasitären Würmern ist in Bezug auf die Behandlung verschiedener Krankheiten ans Licht gekommen, die von ihrer Anwesenheit profitieren können. Es wird argumentiert, dass sich der Mensch mit parasitären Würmern entwickelt hat und es eine gegenseitige Beziehung gibt, die die Notwendigkeit von parasitären Würmern erfordert, zu einem gesunden Immunsystem beizutragen. Die häufigste Anwendung von parasitären Würmern für medizinische Zwecke liegt in der Anwendung gegen Krankheiten, die durch eine überaktive Immunantwort gekennzeichnet sind. Eine überaktive Immunantwort wird häufig bei Personen mit Allergien und Heuschnupfen beobachtet, insbesondere in Industrieländern, in denen Parasiten streng verhindert und kontrolliert werden. Es wird spekuliert, dass parasitäre Würmer die Fähigkeit haben, das Immunsystem zu dämpfen, was eine Umgebung fördert, in der sie ohne Anhaftung gedeihen können. Im Gegenzug gilt die Dämpfung des Immunsystems als vorteilhaft, da dies die Entwicklung von Allergien verhindern kann.

Eine weitere Studie verbindet eine Zunahme des metabolischen Syndroms in der westlichen Welt und den Erfolg bei der Vorbeugung und Beseitigung von Parasiten. Die Studie zeigt, dass Zellen des Immunsystems, Eosinophile, die im Fettgewebe vorhanden sind, eine Rolle bei der Prävention der Insulinresistenz durch die Sekretion von Interleukin 4 spielen. Das Interleukin 4 ist dann in der Lage, Makrophagen zu aktivieren, die bei der Aufrechterhaltung der Glukosehomöostase eine Rolle spielen. Die Studie zeigte, dass eine parasitäre Wurminfektion zu einem Anstieg der Eosinophilen führt und somit die Kontrolle der Glukoseerhaltung fördert.

Die Hypothese, dass Parasiten für ein gesundes Immunsystem notwendig sind, wird derzeit untersucht und erfordert noch viele Beweise.


Parasiten - Schistosomiasis

Schistosomiasis, auch Bilharziose genannt, ist eine Krankheit, die durch parasitäre Würmer verursacht wird. Obwohl die Würmer, die Bilharziose verursachen, in den Vereinigten Staaten nicht gefunden werden, sind Menschen weltweit infiziert. In Bezug auf die Auswirkungen steht diese Krankheit nach Malaria als die verheerendste parasitäre Krankheit an zweiter Stelle. Schistosomiasis gilt als eine der vernachlässigten Tropenkrankheiten (NTDs). Die Parasiten, die Schistosomiasis verursachen, leben in bestimmten Arten von Süßwasserschnecken. Die infektiöse Form des Parasiten, bekannt als Cercarien, tritt aus der Schnecke ins Wasser. Sie können sich infizieren, wenn Ihre Haut mit kontaminiertem Süßwasser in Kontakt kommt. Die meisten Infektionen beim Menschen werden verursacht durch Schistosoma mansoni, S. haematobium, oder S. japonicum.

Bilder: Links: Biomphalaria sp., der Zwischenwirt für S. mansoni. Zentrum: Erwachsene von S. mansoni. Das dünne Weibchen befindet sich im Gynäkophoralkanal des dickeren Männchens. Rechts: Bulinus sp., der Zwischenwirt für S. Hämatobium und S. intercalatum. (Kredit: DPDx)


Der Einfluss der Genomik auf die Populationsgenetik parasitärer Erkrankungen

Parasiten, definiert als eukaryotische Mikroben und parasitäre Würmer, die globale Krankheiten von menschlicher und veterinärmedizinischer Bedeutung verursachen, umfassen viele Linien im eukaryotischen Baum des Lebens. Aufgrund ihrer komplizierten Lebenszyklen und ihrer Verbindung mit verarmten Umgebungen war es historisch schwierig zu untersuchen, ihre inhärente Komplexität wird nun durch Genomsequenzierung aufgeklärt. Im Laufe des letzten Jahrzehnts wurden in Projekten in großen Sequenzierungszentren und immer häufiger in einzelnen Forschungslabors Dutzende von Parasiten-Referenzgenomen und Feldisolaten aus Patientenpopulationen sequenziert. Dieser „Tsunami“ an genomischen Daten beantwortet Fragen zur genetischen Diversität von Parasiten, zu Signaturen der Evolution, die durch antiparasitäre Medikamente und Wirtsimmundruck inszeniert werden, und zu den Merkmalen von Populationen. Dieser kurze Überblick konzentriert sich auf den Stand der Technik der Genomik parasitärer Protisten, wie die besonderen Genome von Parasiten kreative Methoden für ihre Sequenzierung vorantreiben, und die Auswirkungen, die die Sequenzierung der nächsten Generation auf unser Verständnis der Genomik von Parasitenpopulationen und der Kontrolle der Krankheiten, die sie verursachen.

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Figuren

Ein Cartoon phylogenetischer Baum von…

Ein Cartoon phylogenetischer Baum von Parasitengattungen (und einigen eng verwandten freilebenden Verwandten) mit…


Parasiten unterscheiden sich sehr voneinander

Parasitologen (Wissenschaftler, die Parasiten untersuchen) untersuchen eine sehr vielfältige Gruppe von Organismen. Tatsächlich ist die Zahl der verschiedenen Parasitenarten so groß, dass es unmöglich ist, sie alle zu zählen. Parasiten können anhand vieler Merkmale in Gruppen eingeteilt werden, einschließlich ihrer Form und Größe, ihrer geografischen Lage, der Art und Weise, wie sie sich bewegen, und der Organismen, in denen sie leben. Einige Parasiten bestehen aus nur einer Zelle (einzellig) und sind so klein wie ein wenige Mikrometer (ein Tausendstel Meter). Zum Beispiel die bananenförmige Toxoplasma gondii ist etwa 6 Mikrometer lang. Im Gegensatz dazu bestehen andere Parasiten aus mehreren Zellen (multizellulär) und können eine Länge von bis zu 25 m erreichen. Ein Beispiel für einen solchen Parasiten ist der erwachsene Bandwurm.

Parasitäre Organismen kommen fast überall vor, von tropischen und subtropischen Regionen bis hin zu eisigen Orten wie der Antarktis. Was jedoch jeder Parasit braucht, ist ein Organismus, der Nahrung, Schutz und einen Ort zur Fortpflanzung bietet. Dieser Organismus heißt a Gastgeber . Der Wirt wird schließlich durch seine Interaktion mit dem Parasiten geschädigt. Parasiten können in zwei Gruppen eingeteilt werden, je nachdem, wo sie in ihrem Wirt leben. Parasiten, die leben außen der Wirt werden Ektoparasiten genannt (Abbildung 2A). Ein Floh ist beispielsweise ein Parasit, der von Katzen lebt. Im Gegensatz dazu werden Parasiten, die in ihren Wirten leben, als Endoparasiten bezeichnet (Abbildung 2B). Zum Beispiel, Wuchereria bancrofti ist ein Wurm, der im Menschen lebt Lymphsystem und verursacht eine Krankheit, die als Elephantiasis bekannt ist. Unter den Endoparasiten können einige leben Innerhalb die Wirtszellen und werden als intrazelluläre Parasiten bezeichnet. Plasmodium falciparum ist ein solcher Parasit, weil er in den roten Blutkörperchen von Menschen mit Malaria lebt und wächst.

  • Abbildung 2 – Ektoparasiten vs. Endoparasiten.
  • (EIN) Ektoparasiten leben außerhalb und auf dem Wirt. Beispiele sind der Katzenfloh Ctenocephalides felis, Krabbenlaus, die auf der menschlichen Haut lebt. (B) Endoparasiten leben im Wirt. Beispiele beinhalten Dirofilaria immitis, ein Spulwurm, der in Katzen lebt und Herzwurmerkrankungen verursacht, Hakenwürmer im menschlichen Darm und Plasmodium falciparum, ein Parasit, der in menschlichen roten Blutkörperchen lebt.

Parasiten unterscheiden sich auch in der Anzahl der Wirte, die sie zum Überleben benötigen. Während bestimmte Parasiten nur einen Wirt benötigen, verwenden andere Parasiten mehrere Wirte, um ihren Lebenszyklus abzuschließen. Der Wirt, in dem der Parasit seine sexuelle Fortpflanzung vollzieht, wird als bezeichnet endgültiger Gastgeber .


Filarienwurm: Histologie, Lebensraum und Struktur (mit Diagramm)

In diesem Artikel werden wir diskutieren über: 1. Histologie des Fadenwurms 2. Systematische Position des Fadenwurms 3. Lebensraum und Struktur 4. Periodizität 5. Pathogenität und klinische Merkmale.

Histologie des Filarienwurms:

Der Filariawurm Wuchereria bancrofti ist ein Endoparasit der Lymphdrüsen, Bindegewebe von Organen und Lymphgefäßen. Die Gattung Wuchereria enthält die bekannte Art W. bancrofti, Seurat, 1921, die das Lymphsystem des Menschen in wärmeren Teilen sowohl der östlichen als auch der westlichen Hemisphäre infiziert.

Sie führt zu entzündlichen Reaktionen, die zu Fieber, Gewebeschwellungen, Lymphstau und manchmal grotesken Missbildungen der Gliedmaßen usw. führen, die als Elephantiasis bezeichnet werden. Dieser Fadenwurm ist fast weit verbreitet.

Es kommt in Indien, Korea, Japan, China, Arabien, Ostindien, Brasilien, Südpazifik, Zentralafrika, Südamerika usw. vor. In Indien ist es hauptsächlich entlang der Meeresküste und entlang der Flussufer verbreitet. Es kommt auch in Australien und Mittelmeergebieten zwischen 40°N und 30°S vor.

Wuchereria bancrofti verursacht eine bancroftianische Filariose, die bei Menschen zu Elephantiasis führt, was zu ekelhaften Schwellungen oft in den Beinen oder im Genitalsystem führt. Der erwachsene Wurm findet sich in eng gewundenen knötchenförmigen Massen innerhalb der großen Lymphbahnen.

Der Erreger der Filariose war die Mikrofilaria und wurde 1863 von Demanquay in der Hydrocoelflüssigkeit des Menschen beobachtet. 1876 ​​entdeckte Bancroft das erwachsene Weibchen im Menschen. Das erwachsene Männchen wurde zuerst von Bourne (1888) gesehen.

1878 berichtete Manson, dass eine Mücke der Gattung Culex als Überträger für Wuchereria bancrofti fungiert. Er (1887) untersuchte auch die Lebensgeschichte dieses Parasiten und schlug Gründe für die ausgeprägte tägliche Periodizität der Mikrofilarien im peripheren menschlichen Kreislauf vor.

Vogel 1928 und Fain 1951 berichteten über die Erwachsenenstruktur. Die umfangreiche Literatur zu verschiedenen Aspekten der Filariose war Gegenstand zahlreicher Übersichten, von denen die folgenden stellvertretend sind: Mak (1983), Southgate (1984), Evered und Clark ( 1987), Ottensen (1990), Nelson (1990, 1991) usw.

Systematische Position des Fadenwurms:

Lebensraum und Struktur eines Fadenwurms, Wuchereria Bancrofti:

Der Filarienwurm ist ein gefürchteter menschlicher Parasit und kommt nur in den Lymphgefäßen und Lymphknoten des Menschen vor. Wuchereria ist digenetisch, d.h. sie benötigt zwei Wirte, um ihren Lebenszyklus abzuschließen. Der Mensch ist der Endwirt, der die erwachsenen Würmer dieses Parasiten beherbergt, während der Zwischenwirt ein blutsaugendes Insekt ist, normalerweise eine Culex-Mücke, insbesondere C. pipiens und gelegentlich Anopheles- und Aedes-Arten. Der erwachsene Wurm befindet sich zusammengerollt in den Lymphdrüsen und Lymphwegen des Menschen.

Struktur: Erwachsene Würmer:

Diese sind langhaarig, fadenförmig und zylindrisch. Sie haben eine cremeweiße Farbe und beide Enden sind tape­ring, das Kopfende endet in einer leicht abgerundeten Schwellung. Die Geschlechter sind getrennt und es gibt einen ausgeprägten Geschlechtsdimorphismus.

Die Weibchen sind 65 bis 100 mm lang und haben nur einen Durchmesser von 0,25 mm. Männchen sind kleiner, 40 mm lang und 0,1 mm im Durchmesser. Das Schwanzende des Männchens ist nach ventral gebogen und enthält zwei ungleich lange Spiculae und eine Reihe von Genitalpapillen. Das Schwanzende des Weibchens ist schmal und abrupt spitz. Das Weibchen besitzt eine ventral gelegene Vulva, die anterior angeordnet ist und mit einem pyriformen Auswurfmechanismus oder Ovijektor versehen ist.

Die Mundöffnung ist ohne Lippen einfach. Pharynx oder Ösophagus ist in einen vorderen Muskel- und einen hinteren Drüsenteil teilbar. Es gibt keine Speiseröhre im Verdauungstrakt und der Darm ist einfach wie bei anderen Nematoden. Männchen und Weibchen bleiben zusammengerollt und sind nur schwer zu trennen.

Embryonen (Mikrofilarien):

ich. Die lebenden und aktiven Mikrofilarien sind farblos, transparent und haben einen langgestreckten Körper mit stumpfen Köpfen und eher spitzen Schwänzen.

ii. Die Mikrofilarien von W. bancrofti sind etwa 290 µm lang und 6-7 µm breit.

iii. Die lebenden Mikrofilarien sind von einer dünnen Hülle umgeben, die deutlich über die beiden Larvenenden hinausragt.

Die Hülle ist viel länger als der Larvenkörper, damit sich die Larve darin vorwärts und rückwärts bewegen kann. Die Hülle ist als umhüllende Membran um die Larve vorhanden und stellt die Chorionhülle dar.

NS. Die Kutikula ist dünn und gestreift und wird von einer einzigen Schicht subkutikulärer Zellen sezerniert.

v. Das vordere Ende von Mf. bancrofti ist stumpf und trägt einen deutlichen Kopfraum und Rudimente der Mundhöhle des Erwachsenen mit Mundstilett (Abb. 13.3).

vi. Das hintere Ende dieser Larve ist spitz.

vii. Die Mittelachse des Larvenkörpers ist mit somatischen Zellen oder Zellkernen versehen, die sich vom Kopf bis zum Schwanzende erstrecken. Diese Zellkerne reichen nicht bis zur Schwanzspitze und werden als defi­nite Orientierungspunkte bei der Identifizierung der Art verwendet, zu der die Mikrofilarie gehört.

viii. Praktisch erscheinen die Körperzellen oder Zellkerne als Körnchen.

Diese Körnchen sind an bestimmten Stellen gebrochen und umfassen Folgendes:

(a) Nervenring, ein schräger Raum,

(b) Anteriorer V-förmiger Fleck, repräsentiert das rudimentäre Ausscheidungssystem und

(c) Posteriorer V-förmiger Fleck oder Schwanzfleck, repräsentiert Anus oder Kloake (d. h. Termini- und Shynalteil des Verdauungskanals).

ix. Einige wenige G-Zellen (eine Reihe von normalerweise 4 großzelligen – die Genitalrudimente) sind in der Nähe des hinteren Endes vorhanden, während sich die G-Zellen 2, 3 und 4 direkt vor dem Anus befinden. G-Zelle-1 ist weiter vorne vorhanden.

x. Die Körpersäule besteht aus somatischen Zellen, die nur durch die oben genannten Landmarken und einer Reihe von G-Zellen 1, 2, 3,4 unterbrochen werden.

xi. In der Nähe des hinteren Endes der Larve befindet sich der Analfleck. Das hintere Ende ist frei von Zellkernen.

Die Mikrofilarien entwickeln sich im menschlichen Körper nur dann weiter, wenn sie von ihrem Zwischenwirt (Mücke) aufgenommen werden. Die Larven bleiben latent, bis eine Mücke sie zusammen mit dem Körper des Wirts aufsaugt. Wenn dies nicht innerhalb einer angemessenen Zeit geschieht, degenerieren die Mikrofilarien und sterben ab. Die Lebensdauer von Mikrofilarien im menschlichen Körper beträgt nachweislich 70 Tage.

ich. Länge 2-5 cm/0,1 mm Durchmesser.

ii. Das Schwanzende ist nach ventral gebogen.

iii. Spicules sind ungleich groß.

NS. Das kaudale Ende ist mit 12-15 Paaren kleiner seniler Papillen versehen.

v. Vulva-Öffnung fehlt.

ich. Länge 8-10 cm/0,2-0,3 mm im Durchmesser.

ii. Das Schwanzende ist schmal und abrupt spitz.

NS. Es sind nur 2 Reihen kleiner sitzender Papillen vorhanden.

v. Vulva mit vorhandenem Ovijektor.

Periodizität des Fadenwurms:

Mikrofilarien der filarreichsten Würmer zeigen eine deutliche Rhythmik in ihrem Auftreten im peripheren Blut, treten aber periodisch nachts, meist ab 16:00 Uhr, auf. bis 10 Uhr und zeigen Sie tagsüber das komplette oder teilweise Versteck. Diese Periodizität, die eine Form des zirkadianen Rhythmus darstellt, fällt mit den bevorzugten Stichstunden des Insektenvektors zusammen.

1879 entdeckte Patric Manson eine solche Periodizität für W. bancrofti und danach wurde berichtet, dass sie bei einer Reihe anderer Filarienwürmer wie Loa loa, Brugia malayi, Dirofilaria immitis und D. corynodes auftritt (Abb. 13.7).

Die folgenden Arten von Periodizitäten wurden unter den verschiedenen Filarienwürmern erkannt:

(a) Nächtliche Periodizität:

Die Mikrofilarien verschiedener Filarienwürmer wie W. bancrofti, B. malayi, D. corynodes treten nachts in großer Zahl im peripheren Blut auf, was den bevorzugten Stichzeiten der Insektenvektoren entspricht.

(b) Tagesperiodizität:

Die Mikrofilarien von Loa loa sind während des Tages im peripheren Blut zahlreicher, was sich mit den Beißstunden von Chrysops synchronisiert, die sie auf den Menschen übertragen.

(c) Halbnächtliche Periodizität:

Die Mikrofilarien von Dirofilaria immitis treten abends oder nachts in großer Zahl im peripheren Blut auf und sind am frühen Morgen selten. Die Mikrofilarien von D. immitis werden durch Mücken übertragen, die abends stechen.

(d) Nichtperiodische Periodizität:

Ein eindeutiger W. bancrofti-Stamm ist während der gesamten 24 Stunden im peripheren Blut vorhanden, wird jedoch in den Nachmittagsstunden etwas häufiger beobachtet.

1951 zeigten Hawking und Thurston, dass die Mikrofilarien tagsüber in den Blutkapillaren der Lunge agglomerieren. Die Mikrofilarien sind zwischen peripherem Blut und Lunge nicht sehr aktiv, sondern werden vom Blut passiv in die Lunge transportiert, wo sie tagsüber zur Agglomeration neigen.

Auch hier werden sie während der Nacht aus der Lunge in den peripheren Kreislauf abgegeben. Wahrscheinlich beinhaltet die Ansammlung von Larven an der Verbindungsstelle der Arteriolen und Kapillaren die Zunahme der Sauerstoffspannung und die Abnahme der Kohlendioxidspannung.

Die Periodizität scheint für die Larven von immensem Überlebenswert zu sein, da sie nicht nur die Veränderungen der Larven verstärkt, die von der Culex-Mücke (Insektenvektor) aufgesaugt werden, sondern auch dazu beiträgt, einen guten Kompromiss zwischen den beiden völlig unterschiedlichen Umgebungen ihrer Wirbeltierwirte zu schließen und die Insektenvektoren.

Pathogenität und klinische Merkmale von Filarienwürmern:

Pathogenität und klinische Merkmale:

Die durch W. bancrofti verursachte krankhafte Veränderung beschränkt sich im Wesentlichen auf das Lymphsystem. Die von diesem Parasiten ausgelöste Krankheit heißt ‘wuchereriasis’, allgemein als ‘filariosis’ bezeichnet.

Filarienwürmer leben im Lymphsystem des Menschen, wo sie den Lymphfluss behindern, was zu einem schweren Zustand führt, der als "Elefantiasis" bezeichnet wird, bei dem die Gliedmaßen oder andere Körperteile zu enormer Größe anwachsen.

Der Begriff ‘filariose’ wird normalerweise verwendet, um die krankhaften Veränderungen zu bezeichnen, die durch die lymphatische Besiedlung von Wuchereria und Brugia hervorgerufen werden. Die Symptome sind Fieber, Schüttelfrost, Blockaden von Lymphkanälen und schmerzhafte lokale Schwellungen in den Gliedmaßen (Abb. 13.8).

Der schädigende Einfluss des adulten Wurms W. bancrofti und seiner sich entwickelnden Larve auf den Wirt ist eine entzündliche Reaktion des Lymphsystems, die Lymphangitis, die bei der klassischen Filariose die Grundläsion verursacht. Läsionen bei okkulter Fila&Shyriasis werden durch Mikrofilarien verursacht, die nicht nur in den Lymphknoten, sondern auch in Lunge, Milz, Leber usw.

Klinische Überlegungen:

(a) Klassische Filariose:

Es wird durch sich entwickelnde Würmer und adulte Tiere und die Mikrofilarien im peripheren Blut verursacht:

ich. Lymphangitis, d.h. entzündliche Reaktionen in den Lymphgefäßen. Die meist betroffenen Teile sind die Lymphgefäße des Hodens und Nebenhodens, die Lymphgefäße des Samenstrangs, die abdominale Lymphgefäße und die Lymphgefäße der oberen und unteren Extremitäten. Dies ist auf allergische Reaktionen zurückzuführen, die durch giftige Substanzen verursacht werden, die von toten und degenerierenden Parasiten ausgehen, oder durch trächtige Weibchen, die Mikrofilarien entladen.

Der Lieblingsort der erwachsenen W. bancrofti ist der Globus major des Nebenhodens. Die sichtbaren entzündeten Lymphgefäße sind als rote Streifen unter der Haut zu sehen. Bei Palpation werden sie als schmerzhaft empfunden und erscheinen als strangförmige Schwellungen. Als Folge einer Beteiligung der retroperitonealen Lymphgefäße kann ein akutes abdominales Symptom auftreten.

ii. Lymphstauung:

Dabei handelt es sich um eine physische Obstruktion der Lymphgefäße durch einen oder mehrere adulte Würmer. Dies ist teils auf die Entzündung der Lymphgefäßwände und die daraus resultierende Hyperplasie und teils auf die mechanische Blockade durch die Würmer zurückzuführen. Lymphgefäße können aufgrund einer rezidivierenden Lymphangitis eine ausgedehnte Fibrose aufweisen.

Dies wird normalerweise von einem Temperaturanstieg von 103°F bis 104°F begleitet, der 3-5 Tage andauern kann. Diese Krise wird mit Schwitzen zusammenfallen. Das Fieber ist mit einer Entzündung der Lymphgefäße verbunden, die den Erwachsenen beherbergen. Die Blutuntersuchung zeigt eine vorübergehende Leukozytose mit einer Zunahme von Neutrophilen und Mikrofilarien im Blut.

Dies geschieht, wenn die Mikrofilarien im Gewebe und nicht im peripheren Blutkreislauf vorhanden sind. Es handelt sich um eine Erkrankung mit massiver Eosinophilie, Vergrößerung von Lymphknoten, Milz und Leber sowie pulmonalen Komplikationen. Die erwachsenen Würmer produzieren ständig Mikrofilarien, die jedoch nicht in die periphere Zirkulation gelangen, da sie im Gewebe zerstört werden. Es ist eine ungewöhnliche Wirtsreaktion auf das Fila­rial-Antigen, die zur Entwicklung eines eosinophilen Granulom-Enmesh-Mikrofilashyriae als deren Überreste führt.

Dieser Zustand führt zu tropischer pulmonaler Eosinophilie und ist gekennzeichnet durch niedriges Fieber, Gewichtsverlust, heftigen trockenen Husten mit blutigem Auswurf in geringer Menge, Dyspnoe und Milzvergrößerung. Die Röntgenaufnahme des Brustkorbs zeigt erhöhte bronchovaskuläre Markierungen oder Flecken in der Lunge.


Parasiten - Ascariasis

Schätzungsweise 807 Millionen und 1,2 Milliarden Menschen auf der Welt sind infiziert mit Ascaris lumbricoides (manchmal auch einfach genannt Ascaris oder Ascariasis). Ascaris, Hakenwurm und Peitschenwurm sind parasitäre Würmer, die als bodenübertragene Helminthen (STH) bekannt sind. Zusammen machen sie weltweit eine der Hauptlasten parasitärer Erkrankungen aus. Ascariasis ist heute in den Vereinigten Staaten nicht üblich.

Ascaris Parasiten leben im Darm. Ascaris Eier werden mit dem Kot (Poop) von infizierten Personen weitergegeben. Wenn eine infizierte Person im Freien (zum Beispiel in der Nähe von Büschen, in einem Garten oder auf einem Feld) ihren Stuhlgang findet oder wenn der Kot einer infizierten Person als Dünger verwendet wird, werden Wurmeier auf dem Boden abgelegt. Die Wurmeier können dann zu einer Form des Parasiten heranwachsen, die andere infizieren kann. Ascariasis wird durch die Aufnahme dieser Wurmeier verursacht. Dies kann passieren, wenn Hände oder Finger mit kontaminiertem Schmutz in den Mund genommen werden oder wenn Gemüse oder Obst gegessen wird, das nicht sorgfältig geschält, gewaschen oder gekocht wurde.

Menschen mit Askariasis zeigen oft keine Symptome. Wenn Symptome auftreten, können sie leicht sein. Symptome sind Bauchbeschwerden oder Schmerzen. Schwere Infektionen können den Darm blockieren und das Wachstum bei Kindern verlangsamen. Andere Symptome wie Husten sind auf die Migration der Würmer durch den Körper zurückzuführen. Ascariasis kann mit Medikamenten behandelt werden, die von Ihrem Arzt verschrieben werden.

Menschen können auch mit Schweinespulwürmern infiziert werden (Ascaris suum). Ascaris lumbricoides (menschlicher Spulwurm) und Ascaris suum (Schweinspulwurm) sind schwer zu unterscheiden. Es ist nicht bekannt, mit wie vielen Menschen weltweit infiziert ist Ascaris suum.

Bilder: Links/Rechts: Befruchtete Eier von A. lumbricoides in ungefärbten nassen Stuhlgängen. Mitte: Erwachsene Frau A. lumbricoides. (Bild: DPDx), Orange County Public Health Laboratory, Santa Ana, CA


Inhalt

Das Studium dieser unterschiedlichen Organismen bedeutet, dass das Thema oft in einfachere, fokussiertere Einheiten aufgeteilt wird, die gemeinsame Techniken verwenden, auch wenn sie nicht dieselben Organismen oder Krankheiten untersuchen. Viele Forschungen in der Parasitologie fallen irgendwo zwischen zwei oder mehr dieser Definitionen. Im Allgemeinen fällt die Untersuchung von Prokaryonten eher in den Bereich der Bakteriologie als der Parasitologie.

Medizin Bearbeiten

Der Parasitologe F.E.G. Cox stellte fest, dass „der Mensch Gastgeber für fast 300 Arten parasitärer Würmer und über 70 Arten von Protozoen ist, von denen einige von unseren Primatenvorfahren stammen und andere von den Tieren erworben wurden, die wir während unserer relativ kurzen Geschichte auf der Erde domestiziert oder mit denen wir in Kontakt gekommen sind“. [2]

Eines der größten Gebiete der Parasitologie, die medizinische Parasitologie, ist das Fach, das sich mit den Parasiten, die den Menschen infizieren, den von ihnen verursachten Krankheiten, dem Krankheitsbild und der Reaktion des Menschen gegen sie beschäftigt. Es befasst sich auch mit den verschiedenen Methoden ihrer Diagnose, Behandlung und schließlich ihrer Prävention und Kontrolle. Ein Parasit ist ein Organismus, der auf oder in einem anderen Organismus namens Wirt lebt. Dazu gehören Organismen wie:

  • Plasmodium spp., der Protozoen-Parasit, der Malaria verursacht. Die vier für den Menschen infektiösen Arten sind P. falciparum, P. malaria, P. vivax und P. ovale.
  • Leishmanien, einzellige Organismen, die Leishmaniose verursachen
  • Entamoeba und Giardien, die Darminfektionen (Ruhr und Durchfall) verursachen
  • Mehrzellige Organismen und Darmwürmer (Helminthen) wie Schistosoma spp., Wuchereria bancrofti, Necator americanus (Hakenwurm) und Taenia spp. (Bandwurm)
  • Ektoparasiten wie Zecken, Krätze und Läuse

Die medizinische Parasitologie kann die Entwicklung von Medikamenten, epidemiologische Studien und das Studium von Zoonosen umfassen.

Veterinär Bearbeiten

Die Untersuchung von Parasiten, die in der Landwirtschaft oder Aquakultur wirtschaftliche Verluste verursachen oder Haustiere infizieren. Beispiele für untersuchte Arten sind:

  • Lucilia sericata, eine Schmeißfliege, die Eier auf die Häute von Nutztieren legt. Die Maden schlüpfen und graben sich in das Fleisch ein, was das Tier quält und dem Bauern einen wirtschaftlichen Schaden zufügt
  • Otodectes cynotis, die Catear-Milbe, die für Krebs verantwortlich ist.
  • Gyrodactylus salaris, ein monogener Parasit des Lachses, der Populationen auslöschen kann, die nicht resistent sind.

Strukturelle Bearbeitung

Dies ist die Untersuchung der Strukturen von Proteinen von Parasiten. Die Bestimmung parasitärer Proteinstrukturen könnte helfen, besser zu verstehen, wie diese Proteine ​​beim Menschen anders funktionieren als homologe Proteine. Darüber hinaus können Proteinstrukturen den Prozess der Wirkstoffentdeckung beeinflussen.

Quantitative Bearbeitung

Parasiten weisen eine aggregierte Verteilung unter den Wirtsindividuen auf, daher lebt die Mehrheit der Parasiten in der Minderheit der Wirte. Diese Funktion zwingt Parasitologen, fortschrittliche biostatistische Methoden zu verwenden. [3]

Parasitenökologie Bearbeiten

Parasiten können Informationen über die Ökologie der Wirtspopulation liefern. In der Fischereibiologie können beispielsweise Parasitengemeinschaften verwendet werden, um verschiedene Populationen derselben Fischart zu unterscheiden, die in einer Region gemeinsam leben. Darüber hinaus besitzen Parasiten eine Vielzahl von spezialisierten Merkmalen und Strategien zur Lebensgeschichte, die es ihnen ermöglichen, Wirte zu besiedeln. Das Verständnis dieser für sich genommen interessanten Aspekte der Parasitenökologie kann die von Wirten verwendeten Strategien zur Parasitenvermeidung beleuchten.

Erhaltungsbiologie von Parasiten Bearbeiten

Die Naturschutzbiologie befasst sich mit dem Schutz und der Erhaltung gefährdeter Arten, einschließlich Parasiten. Ein großer Teil der Parasitenarten ist vom Aussterben bedroht, teilweise aufgrund der Bemühungen, Parasiten auszurotten, die Menschen oder Haustiere infizieren oder die menschliche Wirtschaft schädigen, aber auch verursacht durch den Rückgang oder die Fragmentierung von Wirtspopulationen und das Aussterben von Wirtsarten.

Taxonomie und Phylogenetik Bearbeiten

Die enorme Diversität zwischen parasitären Organismen stellt Biologen vor eine Herausforderung, die sie beschreiben und katalogisieren möchten. Die jüngsten Entwicklungen bei der Verwendung von DNA zur Identifizierung einzelner Arten und zur Untersuchung der Beziehung zwischen Gruppen auf verschiedenen taxonomischen Maßstäben waren für Parasitologen enorm nützlich, da viele Parasiten stark degeneriert sind und die Beziehungen zwischen Arten verschleiern.

Antonie van Leeuwenhoek beobachtet und illustriert Giardia lamblia 1681 und verband es mit "seinen eigenen losen Stühlen". Dies war der erste protozoische Parasit des Menschen, den er aufzeichnete, und der erste, der unter einem Mikroskop zu sehen war. [4]

Einige Jahre später, im Jahr 1687, veröffentlichten die italienischen Biologen Giovanni Cosimo Bonomo und Diacinto Cestoni, dass Krätze durch die parasitäre Milbe verursacht wird Sarcoptes scabiei, die Krätze als die erste Krankheit des Menschen mit einem bekannten mikroskopischen Erreger markiert. [5] In derselben Veröffentlichung Esperienze Intorno alla Generazione degl'Insetti (Erfahrungen der Insektengeneration) beschrieb Francesco Redi auch Ekto- und Endoparasiten, illustrierte Zecken, die Larven von Nasenfliegen von Hirschen und Schafleberegel. Sein früheres (1684) Buch Osservazioni intorno agli animali viventi che si trovano negli animali viventi (Beobachtungen an lebenden Tieren in lebenden Tieren) beschrieben und illustriert über 100 Parasiten einschließlich des menschlichen Spulwurms. [6] Er stellte fest, dass sich Parasiten aus Eiern entwickeln, was der Theorie der spontanen Zeugung widerspricht. [7]

Die moderne Parasitologie entwickelte sich im 19. Jahrhundert mit genauen Beobachtungen mehrerer Forscher und Kliniker. 1828 beschrieb James Annersley Amöbiasis, Protozoeninfektionen des Darms und der Leber, obwohl der Erreger, Entamoeba histolytica, wurde erst 1873 von Friedrich Lösch entdeckt. James Paget hat den Darmnematoden entdeckt Trichinella spiralis beim Menschen im Jahr 1835. James McConnell beschrieb 1875 den menschlichen Leberegel. Ein Arzt im französischen Marinekrankenhaus in Toulon, Louis Alexis Normand, der 1876 die Krankheiten französischer Soldaten erforschte, die aus dem heutigen Vietnam zurückkehrten, entdeckte den einzigen bekannten Helminth, der , kann sich ohne Behandlung in einem Wirt unbegrenzt vermehren und verursacht die Krankheit Strongyloidiasis. [8] Patrick Manson entdeckte 1877 den Lebenszyklus der Elephantiasis, die durch von Mücken übertragene Fadenwürmer verursacht wird. Manson sagte weiter voraus, dass der Malariaparasit, Plasmodium, hatte einen Moskitovektor und überredete Ronald Ross, dies zu untersuchen. Ross bestätigte in den Jahren 1897–1898, dass die Vorhersage richtig war. Zur gleichen Zeit beschrieben Giovanni Battista Grassi und andere die Lebenszyklusstadien des Malariaparasiten in Anopheles Mücken. Ross wurde für seine Arbeit 1902 umstritten mit dem Nobelpreis ausgezeichnet, Grassi jedoch nicht. [4]


Geschlechtsunterschiede bei Parasiteninfektionen: Muster und Prozesse

Geschlechtsspezifische Unterschiede bei Parasiteninfektionsraten, -intensitäten oder Populationsmustern sind in einer Vielzahl von Taxa üblich. Diese Unterschiede werden normalerweise auf 1 von 2 Ursachen zurückgeführt: (1) ökologische (soziologische beim Menschen) und (2) physiologische, meist hormonell bedingte Ursachen. Beispiele für die erste Ursache sind unterschiedliche Exposition gegenüber Krankheitserregern aufgrund von geschlechtsspezifischem Verhalten oder Morphologie. Die zweite Ursache kann aus dem gut dokumentierten Zusammenhang zwischen Testosteron und dem Immunsystem stammen. Geschlechtsreife männliche Wirbeltiere sind oft anfälliger für Infektionen und tragen im Freiland eine höhere Parasitenbelastung. Obwohl viele Forscher eine Erklärung gegenüber der anderen bevorzugen, werden die erforderlichen kontrollierten Experimente zum Ausschluss von Störvariablen oft vernachlässigt. Wir vermuten, dass sich Geschlechtsunterschiede bei Krankheiten ebenso wie Geschlechtsunterschiede in Morphologie und Verhalten entwickelt haben und das Ergebnis einer Selektion sind, die sich auf Männer und Frauen unterschiedlich auswirkt. Die Forschung hat sich oft auf nahe mechanistische Erklärungen für den Geschlechtsunterschied bei den Infektionsraten konzentriert, aber es ist ebenso wichtig, die Allgemeingültigkeit der Muster in einem evolutionären Kontext zu verstehen. Da Männer durch Risikobereitschaft und Wettbewerb möglicherweise mehr gewinnen als Frauen, hat der sexuelle Selektionsdruck das Verhalten und das Aussehen der Männer so geprägt, dass sie die Wettbewerbsfähigkeit und Attraktivität maximieren. Viele der klassischen männlichen Attribute wie das Hirschgeweih sind testosteronabhängig, was die Männchen in eine scheinbar grausame Zwickmühle bringt: Sie werden anfällig für Krankheiten, indem sie ein attraktives sekundäres sexuelles Ornament entwickeln, oder riskieren einen verringerten Paarungserfolg, indem Sie sie reduzieren. Es wurden verschiedene Hypothesen aufgestellt, um zu erklären, warum Männer dieses Dilemma nicht umgangen haben. Das Paarungssystem der Wirtsart wird die Wahrscheinlichkeit von Geschlechtsunterschieden bei einer Parasiteninfektion beeinflussen, da Männchen bei monogamen Arten einer schwächeren sexuellen Selektion unterliegen als Männchen bei polygynen Arten. Ob diese evolutionären Verallgemeinerungen auf wirbellose Tiere zutreffen, denen Testosteron fehlt, bleibt abzuwarten.


Inhalt

Helminthen sind eine Gruppe von Organismen, die eine ähnliche Form haben, aber im Rahmen der Evolution nicht unbedingt verwandt sind. Der Begriff "Helminthe" ist ein Kunstbegriff. [4] [5] Es gibt keinen wirklichen Konsens über die Taxonomie (oder Gruppierungen) der Helminthen, insbesondere innerhalb der Nematoden. [6] Der Begriff "Helminth" enthält eine Reihe von Stämmen, von denen viele völlig unabhängig sind. Aus praktischen Erwägungen wird der Begriff jedoch derzeit verwendet, um vier Stämme mit oberflächlichen Ähnlichkeiten zu beschreiben: Annelida (Beringte oder segmentierte Würmer), Platyhelminthes (Plattwürmer), Nematoda (Spulwürmer) und Acanthocephala (Stachelkopfwürmer). [6] The phylum Platyhelminthes includes two classes of worms of particular medical significance: the cestodes (tapeworms) and the trematodes (flukes and blood flukes), depending on whether or not they have segmented bodies. [1] [7]

There may be as many as 300,000 species of parasites affecting vertebrates, [8] and as many as 300 affecting humans alone. [9]

Helminths of importance in the sanitation field are the human parasites, and are classified as Nemathelminthes (nematodes) and Platyhelminthes, depending on whether they possess a round or flattened body, respectively. [7]

Ringworm (dermatophytosis) is actually caused by various fungi and not by a parasitic worm. [10] [11]

The lifetime of adult worms varies tremendously from one species to another but is generally in the range of 1 to 8 years (see following table). This lifetime of several years is a result of their ability to manipulate the immune response of their hosts by secreting immunomodulatory products. [3]

Helminths can be either hermaphroditic (having the sex organs of both sexes), like tapeworms and flukes (not including the blood fluke), or have their sexes differentiated, like the roundworms. [ Zitat benötigt ]

All helminths produce eggs (also called ova) for reproduction. [ Zitat benötigt ]

Eggs Edit

Generally, thousands or even hundreds of thousands of eggs are produced each time the female worm deposits its eggs - a process called oviposition. There is a large variation in the number of eggs produced by different species of worm at one time it varies in the range of 3,000 to 700,000. The frequency of egg deposition from an adult helminth is generally daily, and can occur up to six times per day for some Taenia Spezies. Adult trematodes lay smaller numbers of eggs compared to cestodes or nematodes. However, the egg develops into a miracidia from which thousands of cercariae, or swimming larvae, develop. This means that one egg may produce thousands of adult worms. [12] Helminth eggs remain viable for 1–2 months in crops and for many months in soil, fresh water, and sewage, or even for several years in feces, fecal sludge (historically called night soil), and sewage sludge - a period that is much longer compared to other microorganisms. [13] [14] Eggs can reach the soil when polluted wastewater, sewage sludge or human waste are used as fertilizer. Such soil is often characterized by moist and warm conditions. Therefore, the risk of using contaminated wastewater and sludge in agricultural fields is a real problem, especially in poor countries, where this practice is prevalent. [15] [16] Helminth eggs are regarded as the main biological health risk when applying sewage sludge, fecal sludge or fecal matter on agricultural soils. [13] The eggs are the infective stage of the helminths’ life cycle for causing the disease helminthiasis. [ Zitat benötigt ]

Helminth eggs are resistant to various environmental conditions due to the composition of the egg shell. Each helminth egg species has 3 to 4 layers with different physical and chemical characteristics: [ Zitat benötigt ]

  1. the 1 to 2 outer layers are formed of mucopolysaccharides and proteins,
  2. the middle layers consist of chitinous material and serve to give structure and mechanical resistance to the eggs, and
  3. the inner layer is composed of lipids and proteins and is useful to protect eggs from desiccation, strong acid and bases, oxidants and reductive agents as well as detergent and proteolytic compounds. [15][17][18][19]

Due to this strong shell, helminth eggs or ova remain viable in soil, fresh water and sewage for many months. In feces, fecal sludge and sewage sludge they can even remain viable for several years. [13] [14] Helminth eggs of concern in wastewater used for irrigation have a size between 20 and 90 μm and a relative density of 1.06–1.23. [15] It is very difficult to inactivate helminth eggs, unless temperature is increased above 40 °C or moisture is reduced to less than 5%. [15] Eggs that are no longer viable do not produce any larvae. Im Falle des Ascaris lumbricoides (giant roundworm), which has been considered the most resistant and common helminth type, fertilized eggs deposited in soil are resistant to desiccation but are, at this stage of development, very sensitive to environmental temperatures: The reproduction of a fertilized egg within the eggshell develops at an environmental soil temperature about 25 °C which is lower than the body temperature of the host (i.e., 37 °C for humans). [20] However, development of the larvae in the egg stops at temperatures below 15.5 °C, and eggs cannot survive temperatures much above 38 °C. If the temperature is around 25 °C, the infectiousness occurs after nearly 10 days of incubation. [7] [21] [22]

Larvae Edit

Larvae hatch from eggs, either inside or outside the host, depending on the type of helminth. For eggs in moist soil at optimal temperature and oxygen levels, the embryo develops into an infective larva after 2 to 4 weeks, named "second-stage larva". Once ingested by a host, this larva has the ability to get out of the egg, hatch in the small intestine and migrate to different organs. These infective larvae (or "infective eggs") may remain viable in soil for two years or longer. [20]

The process of larval maturation in the host can take from about two weeks up to four months, depending on the helminth species. [ Zitat benötigt ]

The following table shows the principal morphological and reproductive distinctions for three helminth groups:


Biologie

The cestodes (tapeworms) Taenia saginata (beef tapeworm) and T. solium (pork tapeworm). Taenia solium eggs can also cause cysticercosis.

Life Cycle:

Taeniasis is the infection of humans with the adult tapeworm of Taenia saginata oder Taenia solium. Humans are the only definitive hosts for T. saginata und T. solium. Eggs or gravid proglottids are passed with feces the eggs can survive for days to months in the environment. Cattle (T. saginata) and pigs (T. solium) become infected by ingesting vegetation contaminated with eggs or gravid proglottids . In the animal&rsquos intestine, the oncospheres hatch , invade the intestinal wall, and migrate to the striated muscles, where they develop into cysticerci. A cysticercus can survive for several years in the animal. Humans become infected by ingesting raw or undercooked infected meat . In the human intestine, the cysticercus develops over 2 months into an adult tapeworm, which can survive for years. The adult tapeworms attach to the small intestine by their scolex and reside in the small intestine . Length of adult worms is usually 5 m or less for T. saginata (however it may reach up to 25 m) and 2 to 7 m for T. solium. The adults produce proglottids which mature, become gravid, detach from the tapeworm, and migrate to the anus or are passed in the stool (approximately 6 per day). T. saginata adults usually have 1,000 to 2,000 proglottids, while T. solium adults have an average of 1,000 proglottids. The eggs contained in the gravid proglottids are released after the proglottids are passed with the feces. T. saginata may produce up to 100,000 and T. solium may produce 50,000 eggs per proglottid respectively.