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Lebenszyklus von Cryptosporidium parvum (Kryptosporidiose)
Der Parasit vermehrt sich im Dünndarm und teilweise im Dickdarm. Dauerstadien (Oozysten) werden gebildet.
Die Infektionsstadien (Sporozoiten) schlüpfen im Dünndarm.
Infektiöse Oozysten werden über den Kot des Wirtes ausgeschieden.
Neue Wirte werden befallen, indem sie die Oozysten über Wasser oder Futtermittel aufnehmen, die mit Fäkalien verunreinigt sind.
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Abb. 17: Lebenszyklus von Cryptosporidium parvum (Krypotosporidiose). Abb. 18: Entwicklungsstadien von Cryptosporidium parvum im Darm (großes Bild: Längsschnitt, kleines Bild: Querschnitt). Abb. 19: Entwicklungsstadien von Cryptosporidium parvum im Bürstensaum der Dünndarmepithelzellen (elektronenmikroskopische Aufnahme). Abb. 20: Durchfall nach einer Infektion mit Cryptosporidium parvum. Abb. 21: Beschaffenheit des Kots nach einer Infektion mit Cryptosporidium parvum (typisch: gelblich-grüne Farbe). Abb. 20
Abb. 21
Kryptosporidiose Erreger, Wirtsspektrum und Verbreitung Die Kryptosporidien sind sehr ursprüngliche Protozoen (Einzeller), die im Magen-Darm-Trakt von Wirbeltieren vorkommen. Sie sind nur wenig wirtsspezifisch. Beim Menschen und bei zahlreichen Säugetieren kommen zwei unterschiedliche Arten vor, Cryptosporidium parvum im Dünndarm und Cryptosporidium muris im Magen. Für das Rind ist vor allem die pathogene Art C. parvum von Bedeutung. C. parvum bildet kugelförmige, im Mittel 5,0 x 4,5 µm große Dauerstadien (Oozysten), die mit dem Kot der Wirte in die Umwelt ausgeschieden werden. C. -muris Oozysten sind im Mittel 7,4 x 5,6 µm groß. In der Oozyste befinden sich vier infektiöse Stadien (Sporozoiten), die etwa 5,5 µm lang und bananenförmig sind, sowie ein kristalliner Restkörper. Kryptosporidien sind weltweit verbreitet. Die Befallsraten sind besonders hoch bei Kindern und Jungtieren. Kälber können bis zu 100 % befallen sein, wobei es jedoch von Betrieb zu Betrieb zu starken Schwankungen kommt. Bei Durchfallkälbern ist die Befallsrate höher als bei Kälbern mit normalem Kotabsatz, bei Kühen liegt sie bei 8 %. Bei anderen Nutztie-
ren (Schaf, Pferd) variieren die Befallsraten je nach Alter und Haltungsbedingungen zwischen 7 und 70 %, bei Hunden und Katzen liegen sie um 20 %.
Entwicklung und Epidemiologie Die Kryptosporidien haben einen einwirtigen Lebenszyklus. Die Infektion des Wirts erfolgt durch die orale Aufnahme von Oozysten aus der Umwelt. Je nach Art schlüpfen die Sporozoiten in unterschiedlichen Bereichen des MagenDarm-Traktes. Die gesamte Entwicklung der Parasiten erfolgt oberflächlich in den Epithelzellen des Magen-Darm-Traktes, wobei verschiedene, etwa 5 µm große Entwicklungsstadien gebildet werden. Die Entwicklungsstadien von C. parvum liegen im Bürstensaum der Epithelzellen des hinteren Dünndarmbereiches sowie teilweise auch im Dickdarm. Dabei kommt es zunächst zu einer ungeschlechtlichen Vermehrungsphase (Schizogonie) bei der zunächst die sog. Schizonten des Typs 1 mit acht bananenförmigen Merozoiten entstehen. Aus diesen Merozoiten entwickeln sich entweder erneut Schizonten des Typs 1 oder Schizonten des Typs 2, in denen sich nur vier Merozoiten bilden. Wahrscheinlich können nur die
Merozoiten aus den Typ-2-Schizonten eine geschlechtliche Entwicklungsphase (Gamogonie) einleiten. Anschließend kommt es zu einer Sporulation, in deren Folge bereits ab dem 3.-6. Infektionstag Oozysten ausgeschieden werden, die sofort infektiös sind. Aus einigen dieser Oozysten können die Sporozoiten noch vor dem Verlassen des Wirts freigesetzt werden und so zu einer neuen Infektion der Epithelzellen führen (Autoinfektion).
tigkeit überleben sie bis zu 6 Monate, bei Zimmertemperatur sind sie nach 4 Monaten noch infektiös. Bei -18 °C oder bei Temperaturen über 65 °C sterben sie dagegen in kurzer Zeit ab. Die Entwicklung von C. muris erfolgt in der Schleimhaut des Labmagens. C.-muris-Oozysten werden über mehrere Monate mit dem Kot ausgeschieden.
Klinische, durch C. parvum bedingte Erkrankungen treten häufig als Bestandsproblem auf. Die meisten C.-parvum-Oozysten werden innerhalb von 1-2 Wochen ausgeschieden, in einigen Fällen kann die Ausscheidungsperiode jedoch auch mehrere Wochen andauern. Das Ausscheidungsmaximum von Oozysten wird bei 11 Tage alten Kälbern beobachtet. Zu diesem Zeitpunkt können bis zu 107 Oozysten pro Gramm Kot ausgeschieden werden. Die Infektion erfolgt vornehmlich in den mit Oozysten kontaminierten Kälberboxen, in einzelnen Betrieben auch erst in den größeren Sammelboxen. Bereits 10-100 Oozysten können bei Jungtieren zu einer klinischen Kryptosporidiose führen. Die Oozysten sind gegenüber äußeren Einflüssen sehr widerstandsfähig. Bei 4 °C und ausreichender Feuch-
Im Bereich ihrer Anheftungszone verdrängen die Entwicklungsstadien von C. parvum den Bürstensaum der Epithelzelle, der bei starkem Befall verloren geht. Die Funktion der Darmschleimhaut wird gestört und die Aktivität der Verdauungsenzyme herabgesetzt. Es kommt zu einer Verkürzung und Verklebung der Darmzotten, wodurch die Darmoberfläche verkleinert wird. Die Folge ist eine schlechtere Futteraufnahme und –verwertung. Bei der Sektion fällt eine Entzündung des Darms mit hyperämischer Schleimhaut auf. Bakterielle oder virale Begleitinfektionen verschlimmern den Krankheitsverlauf. Die Kryptosporidiose ist eine typische Jungtiererkrankung, Kälber erkranken vorwiegend in der 1.-4. Lebenswoche, meist im Alter von 5-14 Tagen. Dabei kommt es zu
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Abb. 22: Dauerstadien (Zysten) einer Cryptosporidium-Art aus dem Kot eines Wirtstieres. Abb. 23: Dauerstadien (Zysten) einer Cryptosporidium-Art aus dem Kot eines Wirtstieres nach Gegenfärbung mit Karbolfuchsin. Abb. 23
starkem fauligen oder wäßrigen Durchfall, der über 2-14 Tage anhält und mit hohem Gewichtsverlust und fortschreitender Austrocknung einhergeht. Typisch ist die gelblich-grüne Farbe des Durchfalls. Die Freßlust bleibt meist erhalten. Bei über 4 Wochen alten Tieren sind die Symptome weniger ausgeprägt. C. muris verursacht eine Verdikkung der Labmagenwand mit erweiterten Drüsen und Veränderung des Epithels. Klinische Symptome treten meist nicht auf. Diagnose Die Diagnose erfolgt durch den Nachweis der Oozysten im Kot. Da die Oozysten der Kryptosporidien sehr klein sind, wurden verschiedene Spezialmethoden entwickelt, von denen sich besonders die Karbolfuchsinmethode bewährt hat. Beim verendeten Kalb lassen sich die Entwicklungsstadien von C. parvum in gefärbten Tupfpräparaten der Dünndarmschleimhaut (Ileum) oder im histologischen Schnitt nachweisen. Prophylaxe Passiv erworbene maternale Antikörper begrenzen die Vermehrung der Kryptosporidien. Sie schützen zwar nicht vor einer Infektion, führen jedoch zu einem wesentlich
milderen Krankheitsverlauf. Daher sollten Kälber frühzeitig und in ausreichender Menge Kolostrum erhalten. Durch hygienische Maßnahmen (saubere Abkalbe- und Kälberboxen, Absonderung infizierter Tiere u. a.) kann die Infektion von Neugeborenen verhindert werden. Zur Desinfektion eignet sich die Reinigung mit Dampfstrahl (130 kg/cm3). Auch durch Trockenheit werden die Oozysten abgetötet. Therapie In der EU und in der Schweiz ist Halofuginon (Halocur®) als Chemotherapeutikum bei Kälbern zugelassen. Die Behandlung sollte innerhalb von 24 Stunden nach dem Einsetzen der ersten Symptome beginnen und über 7 Tage fortgesetzt werden. Bei Halofuginon ist die sehr geringe therapeutische Breite zu beachten. Daher sollte eine Dosis von 0,1 mg/kg KGW tägl. nicht überschritten werden. Die Substanz muß in mindestens 500 ml Milch oder Milchaustauscher verabreicht werden. Die Wartezeit für eßbares Gewebe beträgt 13 Tage. Bei laktierenden Tieren ist Halofuginon verboten. Bedeutung für den Menschen Kryptosporidien gelten als Erreger von Zoonosen. Gefährdet sind vor
allem Kinder und Patienten mit Immunschwächen, z. B. AIDSPatienten. Letztere sollten den Kontakt mit Kälbern und anderen Jungtieren meiden. Da die Oozysten der Kryptosporidien sehr klein sind, können sie auch in das Trinkwasser für Menschen gelangen, und zwar besonders dann, wenn Rinder in Wassergewinnungsgebieten gehalten werden. Aufgrund der hohen Oozystenausscheidungsraten sollten vor allem Kälber aus diesen Gebieten entfernt werden.
Giardiose Erreger, Wirtsspektrum und Verbreitung Die Giardien sind Protozoen (Einzeller) aus der Gruppe der Flagellaten. Bei ihnen gibt es zwei Entwicklungsstadien. Die Vermehrungsstadien (Trophozoiten) sind 11-19 µm lang, bilateral symmetrisch und an der Unterseite mit einer großen Haftscheibe ausgestattet. Die Dauerstadien (Zysten) sind 10-15 µm lang und ovoid. Die Giardien haben ein breites Wirtsspektrum. Sie kommen bei Hund, Katze, Wiederkäuern, Pferd, Schwein, Kaninchen, Nagetieren und Menschen vor. Die beim Rind vorkommenden Giardien gehören zum Giardia-duodenalis-Komplex, bei dem verschiedene Genotypen bekannt sind. Ob es sich dabei um verschiedene Arten oder um Vertreter derselben Art handelt wird zur Zeit diskutiert. Giardien sind weltweit verbreitet. Eine besondere Bedeutung haben sie bei Jungtieren und Kindern. In Mitteleuropa scheiden 2-7 % der Hunde und Katzen Giardienzysten aus. Die kumulative Befallsrate bei Wiederkäuern beträgt regional bis zu 100 %.
Kryptosporidiose/Giardiose
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