Apicomplexa

Qualitätssicherung von Dr. med. Nonnenmacher am 31. Oktober 2016
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Apicomplexa, auch Sporozoen genannt, sind einzellige Parasiten mit Zellkern, deren Vermehrung sich im Wechsel zwischen ungeschlechtlicher Schizogonie und den aus geschlechtlicher Verschmelzung von Gameten entstandenen Sporozoiten vollzieht. In der Regel ist der Wechsel mit einem für Apicomplexa typischen Wirtswechsel verbunden. Die bekanntesten Vertreter der zu den Eukaryoten zählenden Apicomplexa sind Plasmodien (Erreger der Malaria) und Toxoplasma gondii (Erreger der Toxoplasmose).

Inhaltsverzeichnis

Was sind Apicomplexa?

Apicomplexa, sind einzellige Parasiten mit Zellkern, so dass sie zu den Eukaryoten gezählt werden. Ihren Namen verdanken sie dem sogenannten Apikalkomplex, der allen Apicomplexa zu eigen ist und der es den Parasiten ermöglicht, die Membranen von Zellen zu durchstoßen, um ihren sogenannten Rhoptrien, kleinen Zellorganellen, zu ermöglichen, ihre lytischen Enzyme und einige Kinasen in das Cytoplasma der angegriffenen Zelle zu entleeren.

Die Ernährung der Apicomplexa erfolgt über Mikroporen ihrer komplexen umhüllenden Membran und nicht über Phagozytose. Obwohl die Apicomplexa im Laufe der Evolution ihre Cilien und Flagellen verloren haben, können sie sich leicht schlängelnd und gleitend fortbewegen.

Ein Charakteristikum der Apicomplexa besteht in ihrem Wirtswechsel, der in der Regel mit dem Wechsel von ungeschlechtlicher auf geschlechtliche Vermehrung verbunden ist. Bei einigen Arten ist der Wirtswechsel wenig spektakulär und vollzieht sich von Wirbeltier zu Wirbeltier. Einen spektakulären Wirtswechsel zwischen der Stechmücke Anopheles und dem Menschen vollziehen vier verschiedene Arten von Plasmodien, den Erregern der Malaria.

In der ungeschlechtlichen Vermehrung entstehen durch Teilung der Kerne und anschließenden Zellteilungen aus jeder Zelle bis zu 4 Merozoiten, von denen sich einige weiter zu männlichen Mikro- und weiblichen Makrogameten entwickeln. Je zwei Gameten vereinigen sich nach einem Wirtswechsel und bilden nach einer Meiose und weiteren Mitosen eine Vielzahl infektiöser Sporozoiten, die in Oozysten heranwachsen.

Vorkommen, Verbreitung und Eigenschaften

Mit großer Wahrscheinlichkeit haben sich Apicomplexa im Laufe der Evolution zu obligaten intra- oder extrazellulären Parasiten entwickelt. Die Evolution führte zum Verlust ihrer ursprünglich vorhandenen Cilien oder Flagellen, die sie in ihrer jetzigen Lebensweise nicht mehr dringend benötigen, da sie sich keine Nahrung mehr zufächeln müssen und die Notwendigkeit zur aktiven Fortbewegung weitestgehend entfällt. Die intrazellulär in Erythrozyten lebenden Plasmodien sind von zahlreichen Nährstoffen im Cytoplasma regelrecht umgeben, die sie nur noch über die Mikroporen ihrer Zellmembran aufnehmen müssen.

Die meisten Vertreter der Apicomplexa leben extrazellulär in Körperhöhlen ihrer Wirte. Meist handelt es sich dabei um den Darmtrakt. Infektiöse Sporozoiten, die den Beginn eines Infektions- und Entwicklungszyklus markieren, werden mit dem Kot ausgeschieden und können selbst im Boden eine bis zu zweijährige „Wartephase“ unbeschadet überstehen. Sporozoiten der Apicomplexa sind daher nahezu in allen Klimazonen allgegenwärtig.

Ein wenig anders sieht es bei den intrazellulär in Erythrozyten lebenden Plasmodien aus. Sie sind auf den Wirtswechsel von der Anopheles Stechmücke zum Menschen oder zu anderen Wirbeltieren angewiesen, so dass eine Ansteckung bis auf wenige klinische Ausnahmen ausschließlich durch den Saugrüssel einer infizierten Mücke erfolgen kann. Im Speichel der Mücke befinden sich Sporozoiten, die sich im Lebergewebe festsetzen und dort ihre Vermehrung beginnen. Später gelangen sie wieder zurück ins Blut und wandern in Erythrozyten ein, wo sie sich, je nach Art der Plasmodien, charakteristisch weiterentwickeln. Ein Teil der entstandenen Merozoiten differenziert sich weiter aus zu männlichen Mikro- und weiblichen Makrogameten, die von einer weiblichen Anopheles Stechmücke aufgenommen werden können und sich in der Mücke in einem geschlechtlichen Vermehrungsgang innerhalb von Oozysten erneut infektiöse Sporozoiten entwickeln. Eine Infektion ist daher auf Regionen beschränkt, in denen Anopheles lebt. Ausnahmen bilden Flughäfen und Häfen, in denen eingeschleppte infizierte Anopheles Mücken für kurze Zeit Malaria übertragen können.

Die bedeutsamsten Apicomplexa sind Kokzidien, Toxoplasma gondii und die oben beschriebenen Plasmodien. Intrazellulär lebende Kokzidien besiedeln vorwiegend den Magen-Darm-Trakt vieler Wirbeltiere und verursachen die Kokzidiose, die meist einen milden Verlauf mit Durchfall und ähnlichen Symptomen zeigt. Toxoplasma gondii, Erreger der Toxoplasmose, lebt intrazellulär und bevorzugt Zellen des Darmepithels. Einer der Hauptinfektionswege sind Hauskatzen, die sich beispielsweise durch Mäuse infizieren und bei engem Kontakt auch Menschen infizieren können.

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Krankheiten & Beschwerden

Als Verursacher von Kokzidieninfektionen beim Menschen sind vor allem Cyclosporen, Isosporen und Kryptosporen relevant. Besonders Personen mit geschwächtem Immunsystem tragen ein erhöhtes Infektionsrisiko. Eine Kokzidiose äußert sich durch unspezifische Symptome wie starken Durchfall und Bauchkrämpfe, die – unbehandelt – über mehrere Wochen anhalten können und zu starkem Elektrolytverlust führen.

Von Toxoplasma gondii, Verursacher der Toxoplasmose, werden häufig Katzen infiziert, die bei engem Kontakt mit Menschen die infektiösen Sporozoiten auf den Menschen übertragen können. Treffen die Erreger auf ein intaktes Immunsystem, scheint keine Gefahr zu bestehen, da nur wenige bis keine krankheitsbedingten Symptome auftreten.

Die infektiösen Sporozoiten können Zellen des phagozytären Systems befallen und dort über die sogenannte Endodyogenie Mutterzellen mit je zwei Tochterzellen bilden, die sich als Bradyzoiten (auch Zystozoiten) symptomlos in allen Organen, im Liquor und sogar im ZNS in sogenannten Pseudozysten festsetzen können. Die Pseudozysten werden zwar vom Immunsystem unterdrückt, können aber – selbst nach mehreren Jahren noch – bei einem geschwächten Immunsystem, durch Schwangerschaft, Krankheit oder künstlicher Immunsuppression, eine Art endogene Infektion verursachen, ohne dass ein erneuter Kontakt zu den Krankheitserregern bestand.

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