Afrikanische Trypanosomiasis

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Klassifikation nach ICD-10
B56.0 Trypanosomiasis gambiensis
B56.1 Trypanosomiasis rhodesiensis
B56.9 Afrikanische Trypanosomiasis, nicht näher bezeichnet
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ICD-10 online (WHO-Version 2019)

Die Afrikanische Trypanosomiasis ist eine durch Unterarten von Trypanosoma brucei ausgelöste Tropenerkrankung, die auch als (Afrikanische) Schlafkrankheit bezeichnet wird. Sie kommt in den tropischen Gebieten Afrikas vor und wird von der Tsetsefliege übertragen, verursacht durch die in ihnen lebenden Protozoen. Die Erkrankung verläuft in drei Stadien und wird meist chronisch: Einige Wochen nach der Infektion kommt es zu Fieber, Schüttelfrost, Ödemen, Lymphknotenschwellung sowie Hautausschlag und Juckreiz. Im zweiten Stadium nach einigen Monaten stehen Symptome des Nervensystems im Vordergrund: Verwirrtheit, Koordinations- und Schlafstörungen sowie Krampfanfälle. Im Endstadium fällt der Patient in einen schläfrigen Dämmerzustand (Schlafsucht), der der Krankheit ihren Namen gegeben hat. Der Nachweis der Erreger erfolgt mikroskopisch im Blut oder dem Liquor cerebrospinalis sowie mit immunologischen Methoden. Zur Behandlung stehen mehrere Wirkstoffe zur Verfügung.

Erreger

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Trypanosoma sp.

Die Schlafkrankheit wird durch humanpathogene Einzeller (Protozoen) aus der Gruppe der Trypanosomen hervorgerufen. Man unterscheidet zwei Erregertypen:

  • Trypanosoma brucei gambiense (Erreger der Westafrikanischen Schlafkrankheit)
  • Trypanosoma brucei rhodesiense (Erreger der Ostafrikanischen Schlafkrankheit)

Das Erbgut von Trypanosoma brucei wurde 2005 sequenziert.[1]

Übertragung

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Tsetsefliege

Als Erregerreservoir der Trypanosomen dienen unter anderem Menschen, Rinder und Antilopen. Anders als bei Malaria sind die Überträger der Schlafkrankheit tagaktive, stechende und blutsaugende Tsetsefliegen. Sie kommen im tropischen Afrika vorwiegend in Feuchtgebieten (Flussläufe, Sümpfe), aber auch in trockenen Savannenlandschaften (z. B. Kalahari) vor. Ihr Stich ist sehr schmerzhaft und kann auch durch Bekleidung hindurch erfolgen. Mehrere Tausend Erreger der Schlafkrankheit gelangen pro Stich mit dem Fliegenspeichel in den Stichkanal. Der Speichel wird von der Fliege abgesondert, um Gerinnungsprozesse zu verhindern. Ein einziges übertragenes Trypanosom kann ausreichen, um die Krankheit auszulösen. Bremsen und Stechfliegen könnten (in besonderen Fällen) möglicherweise eine Rolle durch mechanische Übertragung spielen.[2]

Infektionsrisiko

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Nicht alle Tsetsefliegen sind Trypanosomen-Überträger, sodass nicht jeder Stich zwangsläufig zu einer Infektion führt. Das Infektionsrisiko bei einem Stich ist regional sehr unterschiedlich und liegt durchschnittlich in der Größenordnung von 1 %, denn auch die Durchseuchungsrate der Tsetsefliege variiert stark. Das Risiko steigt also mit der Zahl der Stiche. Die Infektion trifft überwiegend die einheimische Bevölkerung, seltener Touristen.

Epidemiologie

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Die Schlafkrankheit kommt mit einem schwer erfassbaren regionalen Verteilungsmuster im gesamten Tropengürtel Afrikas vor. Insgesamt sind nach Schätzungen der WHO mehr als 500.000 Menschen von der Schlafkrankheit betroffen. Durch die instabile politische Situation in vielen Regionen und daraus resultierende Flüchtlingsbewegungen hat die Erkrankungsrate in den letzten Jahren zugenommen.

Das Parasitenreservoir von T.b. gambiense besteht nach Dönges (1988)[3] hauptsächlich aus den infizierten, eventuell auch nur latent infizierten Menschen, einigen Haustieren, besonders dem Hausschwein (auch bei Desowitz (1981)) und der Riesenhamsterratte Cricetomys gambianus (Langschwanzmäuse). Piekarski (1962) nennt die Antilope unter den Wildtieren. Oft wird T.b. gambiense während des 1. Stadiums im Menschen nicht diagnostiziert und es folgt (oft erst nach Jahren) das schwerer zu behandelnde 2. Stadium.

T.b. rhodesiense fand sich weiterhin am häufigsten bei der Schirrantilope, gefolgt von dem Hausrind, der Kuhantilope, dem Afrikanischen Büffel, der Fleckenhyäne und dem Löwen (Dönges). In begrenzterem Umfang als bei T.b. gambiense ist auch hier der erkrankte Mensch ein Erregerreservoir. Piekarski nennt für beide Trypanosomenunterarten noch Ziegen und Schafe.

Welche Tierarten bei der Übertragung auf den Menschen die bedeutendste Rolle spielen, ist nicht abschließend geklärt, da ein kompliziertes Geflecht von anderen epidemiologischen Parametern beachtet werden muss (z. B. 31 Tsetse-Arten mit Vorlieben für bestimmte Wirtstiere, sowie Regenzeiten, soziale Faktoren, unterschiedliche Erregerstämme etc.). Das Infektionsrisiko ist deswegen lokal und regional sehr unterschiedlich. Die Parasitenreservoire sind zum großen Teil auch für jene Trypanosomen relevant, die bei afrikanischen Haus- und Nutztieren die sog. Nagana verursachen.

Neu berichtete Fälle (1990 bis 2022)

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Trypanosoma brucei gambiense[4] 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
Angola 1498 2094 2406 1796 1274 2441 6726 8275 6610 5351 4546 4577 3621 3115 2280 1727 1105 648 517 247 211 154 70 69 36 35 19 18 79 30 33 174 44
Benin 0 0 2 1 0 0 0 0 0 20 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Burkina Faso 27 27 20 17 18 13 12 1 15 15 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0
Kamerun 86 69 21 3 20 21 17 10 54 32 27 14 32 33 17 3 15 7 13 24 16 15 7 6 7 6 6 5 7 17 2 11 7
Zentralafrikanische Republik 308 197 362 262 368 676 492 730 1068 869 988 718 572 539 738 666 460 654 1194 1054 395 132 381 59 194 147 124 76 57 86 39 44 110
Tschad 20 221 149 65 214 315 178 122 134 187 153 138 715 222 483 190 276 97 196 510 232 276 197 195 95 67 53 28 12 16 17 15 18
Kongo 580 703 727 829 418 475 474 142 201 91 111 894 1005 717 873 398 300 189 182 87 87 61 39 20 21 36 18 15 24 17 15 18 10
Elfenbeinküste 365 349 456 260 206 326 240 185 121 104 188 92 97 68 74 42 29 13 14 8 8 10 9 7 6 3 0 3 2 1 0 1 0
Demokratische Republik Kongo 7515 5825 7757 11384 19021 18182 19342 25094 26318 18684 16951 17300 13816 11459 10339 10249 8013 8155 7318 7178 5624 5590 5968 5647 3205 2351 1769 1110 660 604 395 425 516
Äquatorialguinea 63 36 45 30 85 37 46 67 62 28 16 17 32 23 22 17 13 15 11 7 8 1 2 3 0 0 3 4 4 3 1 3 13
Gabun 80 45 33 80 61 20 32 11 6 38 45 30 26 26 49 53 31 30 24 14 22 17 9 17 10 9 10 9 16 8 11 18 21
Ghana 3 6 16 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Guinea 52 29 24 27 26 33 38 88 99 68 52 72 132 130 95 94 48 69 90 79 68 57 70 78 33 29 107 140 74 69 36 28 30
Mali 0 0 0 27 17 11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Nigeria 24 0 0 0 0 0 0 0 0 27 14 14 26 31 10 21 3 0 0 0 2 3 2 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0
Südsudan 67 58 28 62 69 56 157 737 1726 1312 1801 1919 3121 3061 1742 1853 789 469 623 373 199 272 317 117 63 45 17 12 17 11 15 10 30
Togo 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Uganda 2066 1328 2042 1764 1469 1062 981 1123 971 1036 948 310 604 517 378 311 290 120 198 99 101 44 20 9 9 4 4 0 1 2 1 0 0
Total 12756 10987 14088 16607 23266 23671 28736 36585 37385 27862 25841 26095 23799 19941 17100 15624 11372 10466 10380 9680 6973 6632 7091 6228 3679 2733 2131 1420 953 864 565 747 799
Trypanosoma brucei rhodesiense[5] 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
Äthiopien No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data 6
Kenya 91 8 4 2 1 0 2 5 14 22 15 10 11 0 0 0 1 0 0 1 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Malawi 228 195 143 53 31 15 8 7 10 11 35 38 43 70 48 41 58 50 49 39 29 23 18 35 32 30 37 7 15 91 89 49 24
Mosambik 3 7 24 10 16 No data No data No data No data No data No data No data 1 No data 1 No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data
Ruanda No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data No data 0 0 0 0 0 0 0
Uganda 1417 832 606 503 342 497 178 217 283 283 300 426 329 338 335 473 261 119 138 129 112 84 71 43 70 28 10 13 4 5 2 2 0
United Republic of Tanzania 187 177 366 262 319 422 400 354 299 288 350 277 228 113 159 186 127 126 59 14 5 1 4 1 1 2 3 3 0 3 1 1 1
Sambia 7 No data 4 1 1 1 3 No data No data 15 9 4 5 15 9 7 6 10 13 4 8 3 6 6 12 8 2 3 5 15 6 3 7
Simbabwe No data No data No data No data 1 No data No data 9 No data No data No data No data No data No data No data 3 No data No data 0 3 2 4 9 1 3 3 1 1 0 2 0 0 0
Total 1933 1219 1147 831 710 935 591 583 606 619 709 755 617 536 552 707 453 305 259 187 154 111 101 85 115 68 52 27 24 116 98 55 38

Symptomatik

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Der Krankheitsverlauf ist abhängig vom auslösenden Erreger. Bei Infektion mit Trypanosoma brucei gambiense ist der Krankheitsverlauf langsamer, bei Infektion mit Trypanosoma brucei rhodesiense in der Regel schneller und ausgeprägter.

Stadium I (Hämolymphatische Phase): Völlig symptomlos dringen die Trypanosomen bereits nach wenigen Stunden vom Blut in Parenchymzellen des Gehirns ein.[6] In der ersten Woche nach der Infektion kann es an der Einstichstelle zu einer schmerzhaften Schwellung mit zentralem Bläschen, dem sog. Trypanosomenschanker kommen. Dieses Symptom tritt jedoch nur bei einem Teil der Infizierten (5–20 %) auf. 1–3 Wochen nach der Infektion beginnt die eigentliche Parasitämie, die von Fieber, Schüttelfrost, Kopf- und Gliederschmerzen, Ödemen, Juckreiz, Exanthem und Lymphknotenschwellung begleitet wird. Häufig tritt diese Lymphknotenschwellung an den hinteren Halslymphknoten oder am Nacken auf und wird dann als Winterbottom-Zeichen bezeichnet. Hinzu treten Anämie und Thrombozytopenie sowie erhöhte Immunglobulin-Spiegel.

Stadium II (Meningoenzephalitische Phase): Ca. 4–6 Monate nach Infektion (bei T. b. rhodesiense oft schon nach wenigen Wochen) zeigen sich die ersten Symptome des Eindringens in das Zentralnervensystem. Die Patienten leiden unter zunehmenden Verwirrungszuständen, Koordinations- und Schlafstörungen, Krampfanfällen, Apathie und Gewichtsverlust. Es können extrapyramidale Störungen oder ein Parkinson-Krankheit-ähnliches Krankheitsbild auftreten.

Im Endstadium fallen die Patienten in einen kontinuierlichen Dämmerzustand, der der Krankheit ihren Namen gegeben hat. Im Liquor cerebrospinalis ist eine Zellvermehrung (Pleozytose) nachweisbar. Nach einem Verlauf von Monaten bis Jahren endet die Krankheit tödlich.

Immunantwort

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Die Trypanosomen sind von Glykoproteinen, den so genannten „variable surface glycoproteins“ (VSGs) umgeben. Die VSGs werden von den Einzellern im Rahmen der Vermehrung ständig variiert, wodurch sie der Immunantwort des Wirts entgehen (Antigenvariation). Im Trypanosomen-Genom sind über 1000 verschiedene VSG-Gene codiert, die abwechselnd exprimiert werden. Das menschliche Immunsystem kann zwar Antikörper gegen die vorherrschenden Antigene produzieren, aber immer nur einen Teil der Erreger eliminieren, da bereits neue Varianten im Blutkreislauf zirkulieren.

Eine andere, von Wissenschaftlern der TU Darmstadt und des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation entdeckte Abwehrmethode ist die Aufnahme der Antikörper durch den Erreger mittels einer strömungsdynamischen Besonderheit. Die Trypanosomen bewegen sich im Blutkreislauf mit hoher Geschwindigkeit voran und lenken die Antikörper dabei an den hinteren Zellpol, wo diese durch Endozytose aufgenommen, abgebaut und somit ihrer Wirksamkeit beraubt werden.[7]

Diagnostik

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Giemsa-Färbung von Trypanosomia brucei unter dem Mikroskop

Im Stadium I werden die Erreger mikroskopisch im Blut („dicker Tropfen“), im Punktat des Schankers, im Knochenmarkaspirat oder mittels Lymphknotenbiopsie nachgewiesen. Zum Ausschluss des Stadium II erfolgt bei Parasitennachweis zusätzlich eine Untersuchung des Liquor cerebrospinalis. Als immundiagnostische Verfahren werden ELISA, IFT und PHA/IHA eingesetzt. Besonders bei der T. b. gambiense im späten Stadium kann der Erregernachweis im Blut misslingen.

Vorbeugung

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Zurzeit ist weder eine medikamentöse Prophylaxe der Schlafkrankheit noch eine vorbeugende Impfung verfügbar. In der Mitte des letzten Jahrhunderts wurde Pentamidin, intramuskulär injiziert, erfolgreich als Prophylaxe eingesetzt. Diese war für mindestens sechs Monate effektiv (T. b. gambiense). Die heute einzig mögliche Vorbeugung besteht in der Vermeidung von Insektenstichen. Touristen sollten sich mit Repellents, Moskitonetzen und langärmeliger Kleidung schützen. Wichtig könnte auch das Tragen von heller Kleidung sein, da die Tsetsefliege besonders von blau und schwarz angezogen wird. Diese Maßnahmen sind jedoch nur bedingt erfolgreich, da Tsetsefliegen aggressiv vorgehen und schnell eine ungeschützte Stelle am Körper finden.

Therapie

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Aufgrund der Toxizität der verfügbaren Medikamente wird die Schlafkrankheit in den meisten Fällen stationär behandelt. Im Stadium II werden seit Beginn des 20. Jahrhunderts[8] Arsenverbindungen eingesetzt, die ausgeprägte Nebenwirkungen auslösen. Die Letalität kann hier bis zu 10 % betragen.

Im November 2018 wurde in Europa ein Medikament mit dem Wirkstoff Fexinidazol zur Zulassung empfohlen,[9] das als Tablette eingenommen werden kann und die Patienten in beiden Stadien innerhalb von zehn Tagen heilt.[10] Der Wirkstoff wurde zuvor in Afrika an 750 Patienten erfolgreich getestet.[11]

Geschichte

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Bereits im 14. Jahrhundert beschrieb Ibn Chaldūn die Symptome der Schlafkrankheit, an der um 1374 ein Sultan gestorben war. Im Jahr 1735 beobachtete John Atkins (1685–1757) die Schlafkrankheit in Guinea.[12] David Bruce (1855–1931) erforschte als einer der Ersten die Epidemiologie der Krankheit in Afrika.

Den Erreger (Trypanosoma gambiense) entdeckten 1901 R. M. Forde und J. E. Dutton.[13] Um 1902 erkannte Aldo Castellani den Parasiten als Ursache der Schlafkrankheit.[14]

Auf Grundlage der Arbeiten von Harold Wolferstan Thomas und Anton Breinl erforschte Robert Koch die Wirkung von Atoxyl gegen die Erkrankung. Paul Ehrlich entwickelte daraus das Arsphenamin, das zuerst von Werner von Raven in Togo erprobt wurde. Als vorbeugendes Chemotherapeutikum wurde vor der Entdeckung der Antibiotika das arsenhaltige Medikament Stovarsolan[15] verwendet.

Das erste effektiv wirksame Medikament gegen Schlafkrankheit ist das um 1920er bei Bayer entwickelte Suramin (Germanin, Bayer 205), dessen Entdeckung in Deutschland zur Zeit des Nationalsozialismus zu Propagandazwecken[16] genutzt wurde.

Literatur

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Einzelnachweise

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  1. ↑ M. Berriman u. a.: The genome of the African trypanosome Trypanosoma brucei. In: Science. 2005 Jul 15;309(5733), S. 416–422. PMID 16020726
  2. ↑ T. Cherenet u. a.: Seasonal prevalence of bovine trypanosomosis in a tsetse-infested zone and a tsetse-free zone of the Amhara Region, north-west Ethiopia. In: Onderstepoort J Vet Res. Band 71, Nr. 4, Dezember 2004, S. 307–312. PMID 15732457.
  3. ↑ C. Moll-Merks, H. Werner, J. Donges: Suitability of in-vitro xenodiagnosis: development of Trypanosoma cruzi in Triatoma infestans depending on larval stage of bugs and number of trypomastigotes taken during in-vitro blood meal. In: Zentralbl Bakteriol Mikrobiol Hyg [A]. 1988 Mar;268(1), S. 74–82. PMID 3134769
  4. ↑ Number of new reported cases (T.b. gambiense). World Health Organization, 22. Juli 2021, abgerufen am 3. September 2023.
  5. ↑ Number of new reported cases (T.b. rhodesiense). World Health Organization, 22. Juli 2021, abgerufen am 3. September 2023.
  6. ↑ U. Frevert, A. Movila u. a.: Early invasion of brain parenchyma by african trypanosomes. In: PloS one. Band 7, Nummer 8, 2012, S. e43913. doi:10.1371/journal.pone.0043913. PMID 22952808. PMC 3432051 (freier Volltext).
  7. ↑ M. Engstler, T. Pfohl, S. Herminghaus, M. Boshart, G. Wiegertjes, N. Heddergott, P. Overath: Hydrodynamic flow-mediated protein sorting on the cell surface of trypanosomes. In: Cell. Band 131, Nummer 3, November 2007, S. 505–515, doi:10.1016/j.cell.2007.08.046, PMID 17981118.
  8. ↑ Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 58.
  9. ↑ CHMP recommends first oral-only treatment for sleeping sickness | European Medicines Agency. Abgerufen am 23. November 2018 (englisch).
  10. ↑ Celine Müller: Erste orale Therapie der Schlafkrankheit. In: Deutsche Apotheker Zeitung. 19. November 2018, abgerufen am 20. November 2018.
  11. ↑ Donald G. McNeil Jr.: Rapid Cure Approved for Sleeping Sickness, a Horrific Illness. In: New York Times. 16. November 2018, abgerufen am 20. November 2018 (englisch).
  12. ↑ Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 16 und 28.
  13. ↑ Werner Köhler: Infektionskrankheiten. In: Werner E. Gerabek, Bernhard D. Haage, Gundolf Keil, Wolfgang Wegner (Hrsg.): Enzyklopädie Medizingeschichte. De Gruyter, Berlin / New York 2005, ISBN 3-11-015714-4, S. 667–671, hier: S. 671.
  14. ↑ Paul Diepgen, Heinz Goerke: Aschoff/Diepgen/Goerke: Kurze Übersichtstabelle zur Geschichte der Medizin. 7., neubearbeitete Auflage. Springer, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1960, S. 56.
  15. ↑ J. L. Kritschewsky, K. A. Friede: Die Chemoprophylaxis des Rückfallfiebers und der Trypanosomenerkrankungen durch das Stovarsolan. Leipzig 1925.
  16. ↑ Eva Anne Jacobi: Das Schlafkrankheitsmedikament Germanin als Propagandainstrument: Rezeption in Literatur und Film zur Zeit des Nationalsozialismus. In: Würzburger medizinhistorische Mitteilungen. Band 29, 2010, S. 43–72.
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