Malariaw [von ital. mala aria = schlechte Luft], Sumpffieber, Wechselfieber, Helodes, gefährlichste parasitäre Erkrankung des Menschen durch Haemosporidae (Blutcoccidien; Sporozoa) der Gattung Plasmodium, eine der häufigsten Tropenkrankheiten (Infektionskrankheiten). Überträger sind weibliche Anopheles-Mücken (Anopheles, Stechmücken). Beim Stich der Mücke werden die Parasiten (Blutparasiten) als Sporozoiten in das Blut des Menschen transportiert. Sie gelangen auf dem Blutweg zur Leber, wobei sie während des Weges möglicherweise in mehrere Zellen eindringen und diese wieder verlassen ( vgl. Abb. 1 und Malaria ). Im Gegensatz zu anderen Parasiten, die durch eine Einstülpung der Zell-Membran in die Zelle geschleust werden, durchdringen die Plasmodien aktiv die Zellmembran, die sich hinter ihnen wieder zusammenschließt. Außer durch den Stich der Mücke kann eine Infektion (seltener) auch durch Transfusion von Blut (Bluttransfusion) eines infizierten Spenders oder durch den gemeinsamen Gebrauch einer Injektionsnadel bei Drogenabhängigen erfolgen. – Die Malaria zeigt ein vorwiegend tropisch-subtropisches Auftreten; ein Vordringen in gemäßigte Breiten wird gehindert durch Temperaturansprüche der Parasiten in der Mücke und Unempfänglichkeit bestimmter Mücken-Arten ( vgl. Infobox 1). Etwa 300–500 Millionen Menschen sind weltweit dauererkrankt. Auch heute noch werden ca. 1 Million Todesfälle jährlich registriert, darunter sehr viele Kleinkinder – hauptsächlich durch Plasmodium falciparum, dessen DNA-Sequenz bis 2002 komplett entschlüsselt werden konnte. Durch importierte Infektionen bei Reisenden steigt auch in Europa das Erkrankungsrisiko; so werden in Deutschland jährlich ca. 1500 Fälle von Malaria verzeichnet. Die akute Malaria-Erkrankung ist gekennzeichnet durch Wechselfieberanfälle (Fieber [Abb.]), gepaart mit Schüttelfrösten, Kopf- und Muskelschmerzen, Erbrechen. Häufig fällt eine Thrombocytopenie und Anämie auf. Die Erkrankung kann durch synchrone Vermehrung der Parasiten und synchrones Zugrundegehen von Erythrocyten (hämolytische Anämie) in Schüben erfolgen, bei Plasmodium vivax und Plasmodium ovale (Malaria tertiana) im 48 Stunden-, bei Plasmodium malariae (Malaria quartana) im 72-Stunden-Abstand, bei Plasmodium falciparum (Malaria tropica) unregelmäßig. Bei einer Infektion mit Plasmodium falciparum kann es bei Nichtimmunen zu einer raschen Verschlimmerung der Erkrankung kommen; u.a. können eine Entgleisung des Gerinnungssystems, Leber- und Nierenversagen, pulmonale Ödeme und cerebrale Komplikationen zum Koma und unbehandelt zum Tode führen. Die Letalität der anderen Malariaformen ist wesentlich geringer und betrifft meist nur Kinder und Menschen mit vorbestehender Grunderkrankung. Der Erreger hat eine ganze Palette von Möglichkeiten gefunden, das menschliche Immunsystem zu umgehen bzw. auch für sich zu nutzen ( vgl. Infobox 2 ). Bei chronischen Verlaufsformen gibt es Rückfälle nach Jahren oder Jahrzehnten, wobei diese auf Hypnozoiten in der Leber zurückführbar sind. – Therapie: Die Bekämpfung der im Menschen lebenden Stadien erfolgt seit langem mit Chemotherapeutika (z.B. Chinin, Chloroquin, Primaquin, Pyrimethamin), gegen die aber die Parasiten in vielen Ländern heute resistent geworden sind (Multidrug-Resistenz). Neueste Mittel (Mefloquin) werden daher nur noch gezielt und sparsam eingesetzt (Antimalariamittel). Die Resistenz kann eventuell durch Calcium-Antagonisten (z.B. Verapamil) aufgehoben werden. Als natürliches Heilmittel ist besonders ein durch eine Peroxidgruppe und Fehlen eines N-haltigen Rings gekennzeichneter Inhaltsstoff des Korbblütlers (Beifuß) Artemisia annua (Artemisin oder Qinghaosu; vgl. Abb. 2 ) aussichtsreich. Bei einem anderen Therapieansatz wird SF1-ileu, ein selektiver Eisenkomplexbildner, eingesetzt, der sehr rasch in die mit Plasmodien infizierten Erythrocyten eindringt und das in diesen Zellen vorhandene Eisen bindet. Eisen ist für die Plasmodien ein essentieller Nährstoff, so daß ihr Wachstum innerhalb weniger Stunden gestoppt wird und die Parasiten absterben. Das Mittel soll keinen Einfluß auf den menschlichen Eisenstoffwechsel haben. – Der Malariaparasit weist eine weitere Besonderheit auf: ein noch nicht sehr lange bekanntes DNA-haltiges Zellorganell, den sog. Apicoplasten, der als ein Überbleibsel eines Chloroplasten von einer endosymbiotisch aufgenommenen Grünalge angesehen wird. Die genaue Funktion dieses Organells ist noch ungeklärt. Stört man aber seine Arbeit, so läßt sich die Vermehrung des Parasiten stören. Hierbei werden verschiedene Ansätze verfolgt – etwa der Einsatz von Fluoro-Chinolon, das das für die Vermehrung der Apicoplasten-DNA vor der Zellteilung zuständige Enzym hemmt, oder die Gabe des Antibiotikums Fosmidomycin, eines Hemmstoffs der im Apicoplasten gespeicherten Reductoisomerase (Enzym des Desoxyxylulosephosphat-Wegs, der für die Biosynthese der Isoprenoide zuständig ist). Im Apicoplasten sind auch die Enzyme des Shikimatweges (Shikimisäure) lokalisiert, deren Hemmung ebenfalls im Laborversuch das Wachstum der Plasmodien verlangsamte. – Neben einer reinen Therapie spielt heute die Malariaprophylaxe eine entscheidende Rolle. Die hierfür eingesetzten Chemotherapeutika zielen auf die ersten Vermehrungsformen in Blut und Leber ab. Sowohl eine prophylaktische Kombinationstherapie der Wirkstoffe Atovaquon und Proguanil als auch die Einnahme des neuen Wirkstoffs Tafenoquin, ein Abkömmling des Primaquins, scheinen ersten Ergebnissen zufolge vor einer Infektion zu schützen. Seit Verfügbarkeit hochwirksamer Insektizide (z.B. DDT^®, Malathion) wird auch die Überträgermücke intensiv bekämpft, jedoch ist auch hier neben Umweltverseuchung Resistenzbildung hinderlich. Auch Zerstörung der Wohngewässer ist wirksam, ferner biologische Bekämpfungsversuche, z.B. durch Bakterien und insektivore Fische oder genetische Manipulation (Gentechnologie) der Mücken in Richtung auf Unempfänglichkeit für die Parasiten (gentechnische Schädlingsbekämpfung). Die Züchtung transgener Überträgerinsekten ist nach anfänglichen Schwierigkeiten mittlerweile kein Problem mehr. Eine manipulierte Mücke, z.B. mit einem gestärkten Immunsystem, könnte auch einen Selektionsvorteil gegenüber den Wildtyp-Mücken besitzen und sich in der Population durchsetzen. Es wurde ein Anopheles-Stamm isoliert, bei dem sich die Ookineten des Parasiten nicht mehr in der Darmwand einlagern können, weil sie schon im Darm eingekapselt und melanisiert werden. Für diese Fähigkeit scheint bei diesem Stamm eine Serin-Protease verantwortlich zu sein. Das Gen für dieses Enzym und für andere Proteine, die bei der Immunabwehr der Insekten beteiligt sind, soll in transgenen Mücken im Darm überexprimiert werden, um so die Vermehrung des Parasiten vorzeitig zu stoppen. Auch an die Expression artfremder Gene in den Mücken, etwa des Gens für das Skorpiongift Scorpin, das in ersten Versuchen die Entwicklung des Parasiten in Kultur und in entsprechend genmanipulierten Taufliegen (Drosophila melanogaster; dient als Modellorganismus für den eigentlicher Überträger, die Anopheles-Mücke) hemmt, wird gedacht. Trotz dieser Ansätze haben die Befallsziffern (insbesondere nach dem weitgehenden Verbot von DDT^®) wieder deutlich zugenommen. Natürlicher Schutz gegen Malaria tritt in Zusammenhang mit bestimmten Blutgruppen (Duffy-Faktor) oder Blutanomalien (Thalassämie, Sichelzellenanämie, Glucose-6-phosphat-Dehydrogenase-Mangel; balancierter Polymorphismus, Heterozygotenvorteil, Erbkrankheiten) auf. Säuglinge können geschützt sein 1) durch Zufuhr von Antikörpern über die Placenta der Mutter (fetaler Kreislauf), 2) durch Fehlen eines unentbehrlichen Wachstumsfaktors des Parasiten (p-Aminobenzoesäure) bei reiner Milchnahrung. Nach Erstinfektion entsteht eine nur kurzzeitige Immunität, oft nur in Form einer Infektionsimmunität. Ein Impfstoff ist trotz vieler Bemühungen noch immer nicht verfügbar. Beides kann daran liegen, daß der Parasit sich durch Diversität (Polymorphismus) – der Parasit tritt in 4 verschiedenen Formen im Menschen auf – oder sogar Variabilität seiner Antigene (Antigenvariation) vor der Immunantwort verbirgt. Außerdem ist für eine wirkungsvolle Immunantwort nicht nur die humorale Komponente (B-Lymphocyten), sondern auch die zelluläre (T-Lymphocyten) nötig. Da jedes Parasitenstadium sein eigenes Antigenspektrum hat, zielt die Impfstoffentwicklung auf ein möglichst noch nicht durch Schizogonie vermehrtes Stadium oder auf ein Gemisch von Antikörpern gegen alle Stadien hin ( vgl. Infobox 2 ). Eine durchgreifende Eindämmung der Malaria ist eigentlich nur von einer Kombination aller verfügbaren Methoden zur Unterbrechung des Parasitenzyklus zu erhoffen. – Die Vogel-Malaria (Plasmodium praecox) und Nagetier-Malaria (Plasmodium berghei) dienen als Modelle für menschliche Malaria, z.B. bei Erprobung von Chemotherapeutika. An der Vogel-Malaria wurde erst 1943 die Schizogonie der Parasiten außerhalb der Erythrocyten entdeckt. ABC-Transporter, Ananasgewächse, Brechnußgewächse, Burkitt-Lymphom, Chinaalkaloide, Chinarindenbaum, Generationswechsel, gentechnische Freilandexperimente, Golgi (C.), Grassi (G.B.), Inkubationszeit (Tab.), Kikuth (W.), Klebs (E.), Koch (H.H.R.), Laveran (C.L.A.), Leuckart (R.K.G.F.), Nocht (B.), Reichenow (E.J.), Ross (R.), Schaudinn (F.R.), Wagner von Jauregg (J.), water borne diseases.

W.W./S.Kl.

Lit.:Alexander, M., Raettig, H.: Infektionskrankheiten. Epidemiologie – Klinik – Immunprophylaxe. Stuttgart – New York 1998. Darai, G. (Hrsg.): Lexikon der Infektionskrankheiten des Menschen. Berlin – Heidelberg 1998. Meyer, C.G.: Tropenmedizin. Infektionskrankheiten. Landsberg 2001.

Malaria

Abb. 1: Ausstrich einer mit Plasmodium infizierten Erythrocyten-Kultur, die Zellen mit Trophozoit (Tz, Wachstumsstadium), Schizont (Sz) und Merozoiten (Mz) zeigt; der Schizont hat sich bereits in zahlreiche Merozoiten aufgeteilt.

Malaria

Abb. 2: Strukturformel von Artemisin