Malaria – Ursachen

Pathogenese (Krankheitsentstehung)

Beschreibung des Erregers

• Erreger: Die Malaria wird durch Parasiten der Gattung Plasmodium verursacht. Die wichtigsten humanpathogenen Arten sind:
  • Plasmodium falciparum (Verursacher der gefährlichen Malaria tropica)
  • Plasmodium vivax
  • Plasmodium ovale
  • Plasmodium malariae
  • Plasmodium knowlesi
  • Plasmodium semiovale
• Genom: Plasmodien sind einzellige, eukaryotische Protozoen (Einzeller mit komplexer Zellstruktur). Ihr Genom besteht aus mehreren linearen Chromosomen und umfasst Gene, die für Proteine der Wirtszellerkennung, der Immunevasion und des intrazellulären Überlebens codieren.
• Virulenz (Infektionskraft): Die Virulenz der Plasmodien wird durch mehrere Faktoren bestimmt, darunter:
  • Adhäsionsmoleküle (Proteine, die das Anheften an Erythrozyten ermöglichen),
  • Immunevasionsmechanismen (Umgehung des Immunsystems),
  • Zellzerstörung durch die Vermehrung innerhalb der Erythrozyten (rote Blutkörperchen).

Epidemiologie und Übertragungsweg

• Verbreitung: Malaria ist endemisch (geographisch verbreitet) in tropischen und subtropischen Regionen, insbesondere in Afrika, Südostasien und Südamerika. Jährlich gibt es weltweit mehr als 200 Millionen Infektionsfälle.
• Hauptübertragungsweg:
  • Die Übertragung erfolgt durch den Stich infizierter weiblicher Anopheles-Mücken. Die Mücke nimmt während des Blutsaugens Gametocyten (geschlechtliche Formen) aus dem Blut eines infizierten Menschen auf.
• Weitere Übertragungswege:
  • Diaplazentare Übertragung (Übertragung von der infizierten Mutter auf den Fötus).
  • Bluttransfusionen und kontaminierte Nadeln.
• Reservoir: Hauptreservoir ist der Mensch. Einige Plasmodien-Arten (z. B. P. knowlesi) haben jedoch auch Affen als Reservoirwirte.
• Infektiosität: Die Infektiosität ist hoch, da bereits eine geringe Anzahl von Sporozoiten (infektiöse Form des Erregers) aus dem Speichel der Anopheles-Mücke ausreicht, um eine Infektion zu verursachen.

Eintrittspforte des Erregers

• Haupteintrittspforte: Der Erreger wird durch den Stich der Anopheles-Mücke in die Haut eingebracht. Die Sporozoiten gelangen über den Blutkreislauf zur Leber.
• Nebeneintrittspforten:
  • Direkte Inokulation durch kontaminierte Nadeln oder Bluttransfusionen.
  • Diaplazentare Übertragung (von der Mutter auf den Fötus).

Pathogenese des Erregers

1. Eintritt der Sporozoiten und Leberstadium (präerythrozytäre Phase):
   • Nach dem Stich einer infizierten Anopheles-Mücke gelangen die Sporozoiten (infektiöse Entwicklungsform) in den Blutkreislauf und erreichen innerhalb weniger Minuten die Leber.
   • In den Leberzellen (Hepatozyten) entwickeln sich die Sporozoiten zu Gewebeschizonten (Stadium der asexuellen Vermehrung in der Leber), wo sie sich durch Schizogonie (ungeschlechtliche Teilung) vermehren.
   • Ein Teil der Schizonten bleibt als Hypnozoiten (Ruheformen) in der Leber und kann später zur Reaktivierung führen (besonders bei P. vivax und P. ovale).
2. Freisetzung der Merozoiten und Befall der Erythrozyten (Blutschizogonie):
   • Nach der Reifung in der Leber werden die Merozoiten (Entwicklungsform der Plasmodien, die Erythrozyten befällt) ins Blut freigesetzt und dringen in die Erythrozyten (rote Blutkörperchen) ein.
   • In den Erythrozyten durchlaufen die Plasmodien die Blutschizogonie (asexuelle Vermehrung im Blut), wobei die infizierten Erythrozyten durch die Vermehrung des Erregers zerstört werden.
   • Die Freisetzung der Merozoiten bei der Hämolyse (Zerfall der roten Blutkörperchen) führt zu einem plötzlichen Anstieg der Parasitämie (Erregerlast im Blut) und verursacht die typischen Fieberschübe.
3. Entwicklung der Gametozyten und Übertragung:
   • Einige Merozoiten entwickeln sich zu Makrogametozyten (weibliche geschlechtliche Formen) und Mikrogametozyten (männliche geschlechtliche Formen).
   • Diese Gametozyten werden von einer weiteren Anopheles-Mücke beim Blutsaugen aufgenommen und entwickeln sich im Mückenmagen weiter.
   • In der Mücke findet der sexuelle Entwicklungszyklus (Gametogonie) statt, was zur Bildung von Sporozoiten führt, die sich in den Speicheldrüsen der Mücke ansammeln und zur nächsten Übertragung bereitstehen.
4. Schädigung der Erythrozyten und Organbefall:
   • Die massive Zerstörung der Erythrozyten führt zu einer Anämie (Blutarmut) und zur Freisetzung von Zelltrümmern, was die Immunantwort verstärkt und eine systemische Entzündungsreaktion auslöst.
   • Die Plasmodien induzieren außerdem die Adhäsion der infizierten Erythrozyten an die Gefäßwände (Zytadhärenz), was zu einer Gefäßverstopfung (Verschluss der kleinen Blutgefäße) in Organen wie Gehirn (zerebrale Malaria), Nieren (Nierenversagen) und Lunge (Ateminsuffizienz) führt.
5. Immunevasion und Chronizität:
   • Die Plasmodien nutzen Antigenvariation (ständige Veränderung der Oberflächenproteine), um der Immunabwehr zu entgehen.
   • Dies ermöglicht eine chronische Infektion, die bei P. vivax und P. ovale zu wiederkehrenden Krankheitsepisoden führt.

Wirtsreaktion

• Lokale Immunantwort:
  • Nach der Freisetzung der Merozoiten kommt es zu einer Aktivierung von Makrophagen und einer starken Freisetzung von Zytokinen wie TNF-α, IL-1 und IL-6, die die Entzündungsreaktion und die Fieberentwicklung verstärken.
  • Die Immunantwort auf die infizierten Erythrozyten führt zur Bildung von spezifischen Antikörpern gegen die parasitären Oberflächenproteine.
• Systemische Immunantwort:
  • Die Immunantwort ist besonders stark bei der zerbröckelnden Freisetzung der Parasiten aus den Erythrozyten, was zu einem Zytokinsturm und schweren Entzündungsreaktionen führen kann.
  • Bei einer chronischen Malaria kommt es zu einer Immunsuppression (Schwächung der Immunantwort), die die Anfälligkeit für weitere Infektionen erhöht.

Organaffinität und Gewebeschäden

• Bevorzugte Zielorgane: Die bevorzugten Zielorgane sind die Leber, die Erythrozyten (rote Blutkörperchen) und das Zentralnervensystem.
• Resultierende Gewebeschäden:
  • Zerstörung der Leberzellen,
  • Verschluss der Blutgefäße im Gehirn (zerebrale Malaria),
  • Nierenversagen und Atemnotsyndrom bei schwerer Malaria.

Klinische Manifestation

• Symptomatologie:

  • Typische Symptome umfassen periodische Fieberschübe, Kopfschmerzen, Schüttelfrost, Übelkeit, Anämie und Gelbsucht (Ikterus).
  • Bei schwerer Malaria treten Bewusstseinsstörungen, Krampfanfälle und Atemnot auf.

• Komplikationen:

  • Zerebrale Malaria (Befall des Gehirns), Lungenödem (Flüssigkeitsansammlung in der Lunge), Nierenversagen und multiorganisches Versagen sind lebensbedrohliche Komplikationen.

Zusammenfassung und klinische Relevanz

Malaria wird durch Parasiten der Gattung Plasmodium verursacht, die durch den Stich infizierter Anopheles-Mücken auf den Menschen übertragen werden. Die Pathogenese ist durch einen zweiphasigen Entwicklungszyklus gekennzeichnet, bestehend aus einer Leberphase und einer Blutphase, die für die klinischen Symptome verantwortlich ist. Die richtige Prävention und Behandlung sind entscheidend, um schwerwiegende Komplikationen zu vermeiden.

Ätiologie (Ursachen)

Verhaltensbedingte Ursachen

• Nicht ausreichender Schutz vor Mückenstichen in Malaria-Gebieten (In circa 100 Ländern tritt Malaria dauerhaft in nennenswerter Häufigkeit auf; Malaria-Gebiete sind: Afrika und Asien)

Weitere Ursachen

• Flughafen-Malaria ‒ Infektion im Flugzeug oder am Flughafen durch importierte Mücken
• Baggage-Malaria ‒ Infektion durch Mücken aus dem Fluggepäck
• Sehr selten kann die Übertragung durch Blutkonserven oder durch gemeinsam benutzte Injektionssysteme erfolgen; auch Nadelstichverletzungen können als Übertragung vorkommen
• Eine diaplazentare Infektion von der Mutter auf das ungeborene Kind kann vorkommen