Aktiengesellschaft für Dienstleistungen in der Schweineproduktion Geschäftsbereich SGD-SSP Literaturrecherche Zoonotic implications of the swine-transmitted protozoal infections S. Solaymani-Mohammadi et al. Veterinary Parasitology 140, 2006, 189-203 Haus- und Wildschweine sind für viele parasitäre Infektionen empfänglich. Einige davon sind auf die Schweine limitiert, andere kommen ebenfalls bei anderen Wild- oder Nutztieren vor. Da die Anzahl und geographische Verbreitung von Wild- und Hausschweinen weiterhin ansteigt ist anzunehmen, dass der Kontakt zwischen ihnen auch zunimmt und somit auch die direkte und indirekte Exposition des Menschen für Parasiten vom Schwein. Diese Arbeit bietet eine Übersicht über einige medizinisch wichtige Protozoen, die von Scheinen auf den Menschen übertragen werden können. Blastocystis sp.: Blastocystis sp. haben weltweit eine breite Palette von Wirtstieren. Sie konnten bisher nachgewiesen werden in Haus- und Wildschweinen, Vögeln, Pferden, Nagetieren u. a. B. hominis, die Spezies, die Menschen infizieren kann, ist vor allem in unterentwickelten und Entwicklungsländern verbreitet. In den letzten Jahren gab es immer mehr Berichte über den Zusammenhang zwischen B. hominis Infektionen und gastrointestinalen Erkrankungen, obwohl das pathogene Potential noch immer kontrovers diskutiert wird. Momentan ist noch unklar, ob es sich bei B. hominis um ein Pathogen, Kommensale oder einen opportunistischen Keim handelt, da mehrere Studien vorliegen, die zu unterschiedlichen Resultaten kamen. Es wird angenommen, dass die breite genetische Variabilität zu so unterschiedlichen klinischen Folgen einer Infektion führt. Beobachtet werden können Durchfall, Bauchkrämpfe und Übelkeit. Bei schwereren Erkrankungen zeigen sich profuser Durchfall und Fieber. Bei Schweinen konnte keine Korrelation zwischen Blastocystennachweis und Erkrankung gefunden werden. Es ist mittlerweilen bekannt, dass Blastocystis ein weit verbreiteter Parasit in Haus- und Wildschweinen ist. Es gibt Untersuchungen, die eine Inzidenz von 75-90% in Hausschweinen und 25% in Wildschweinen aufgezeigt haben. Genetische Analysen von Blastocystis, die beim Mensch und verschiedenen Tieren gefunden wurden zeigten, dass der Organismus eine niedrige Wirtsspezifität aufweist und eine Kreuzkontamination zwischen Schwein und Mensch möglich ist. Für die Diagnose werden ELISAs für den Nachweis von AG und AK in Stuhlproben verwendet oder aber Serum für die indirekte Immunfluoreszenz. Eine Behandlung wird bisher kontrovers diskutiert. Ist B. hominis jedoch an einer gastrointestinalen Erkrankung beteiligt wird eine Therapie mit Metronidazol (oder anderen Nitroimidazolen) empfohlen. Bei manchen Individuen konnte jedoch keine Eradikation der Parasiten erreicht werden, was darauf hinweist, dass manche Isolate resistent sind. Die Kontrolle der zoonotischen Blastocystose ist eine Herausforderung. Bemühungen, welche das Blastocystisvorkommen in Schweinen vermindern, könnten das Risiko einer Exposition signifikant reduzieren. Zurzeit empfiehlt sich für die Prävention einer Blastocystose die Unterbrechung der fäkooralen Infektion durch vermehrte Hygiene und Behandlung von Wasser. Entamoeba polecki: E. polecki kommt weltweit bei Haus- und Wildschweinen und Affen vor, eine Infektion des Menschen ist ebenfalls möglich. Der Erreger ist nicht pathogen für den Menschen, morphologisch aber nur schwer zu unterscheiden von E. histolytica, einer human-pathogenen Spezies. Infektionen mit E. polecki verlaufen meist symptomlos, es wird aber darüber diskutiert, ob es zu nicht-spezifischen Symptomen wie Durchfall, blutigem Stuhl, Fieber, Übelkeit, Erbrechen, Bauchkrämpfen, inspiratorischen Atemproblemen und Gewichtsverlust kommen kann. Es scheint, dass die intestinale Besiedlung beim Schwein asymptomatisch abläuft. Die Infektionsprävalenz der Hausschweine beträgt bis zu 25%. Wo Schweine und Menschen eng zusammen leben und die Hygiene schlecht ist scheint die Übertragung vom Schwein auf den Menschen der häufigste Ansteckungsweg zu sein. Die meisten Fälle wurden in ländlichen Gebieten beschrieben. Bisher wurde die Diagnose mittels mikroskopischer Identifizierung von Trophozoiten oder Zysten gestellt. Dies ist jedoch problematisch, da eine grosse Ähnlichkeit besteht zwischen E. polecki, E. histolytica und E. hartmanni. Seit neuestem gibt es einen reverse line blot hybridization assay, der verschiedene Entamoeba unterscheiden kann. Ersteller : Riccarda Ursprung Datum : 30.09.2006 Seite 1 von 5 E. polecki kann mit 3 antiparasitären Medikamenten behandelt werden: Metronidazole, Ornidazole und Furamide. Balantidium coli: Bisher wurden ca. 50 verschiedene Spezies vom Genus Balantidium beschrieben. Die Infektion des Menschen mit diesem Parasiten ist nicht sehr häufig, bis ins Jahr 1980 wurden nur 1000 Fälle gemeldet, im Norden (Schweden, Finnland und Nordrussland) mit der häufigsten Prävalenz in tropischen und subtropischen Gebieten. Das geschätzte Vorkommen liegt bei unter 1%. Bei den meisten infizierten Menschen bilden sich keine Symptome aus. Dies gilt auch dort, wo Zysten den Darm passieren. Ab und zu kommt es zu leichten Durchfall und abdominalem Unwohlsein. In invasiven Fällen penetrieren die Trophozoiten das Darmepithel, meist im Bereich der Krypten. Proteolytische Enzyme, die vom Parasiten gebildet werden führen zu Ulzeratione im Bereich des Kolons. Daraus können hämorrhagische Läsionen, Perforationen, sekundäre bakterielle Infektionen und lokale Peritonitiden resultieren. Die akute dysenterische Form kann mild bis fulminant verlaufen mit einer grossen Anzahl von Trophozoiten im Stuhl. Die Patienten sterben an intestinalen Perforationen oder fulminanter Dysenterie mit Blutungen und Schock, wie es auch bei Infektionen mit E. histolytica beobachtet werden kann. Sekundär zu einer intestinalen Infektion kann eine Verbreitung der Erreger via lymphatisches Gewebe in die mesenterialen Lymphknoten, Blinddarm und ins terminale Ileuem erfolgen. Auch andere Organe können involviert sein wie Vagina, Peritoneum, Pleura, Lunge und Blase. Solche Formen wurden vor allem bei Patienten mit geschwächtem Immunsystem beobachtet wie HIV-Patienten, nach einer Organtransplantation oder bei Krebspatienten. Typischerweise sind Schweine asymtomatische Trägertiere. Es wird angenommen, dass B. coli kommensal im Dickdarm der Schweine lebt. Die Trägertiere scheiden meist grosse Mengen des Parasiten im Kot aus. Die Präsenz von B. coli wird häufig berichtet in Ländern Süd- und Mittelamerikas, Philippinen, Papua Neuguinea, Iran, Zentralasien und verschiedenen Pazifischen Inseln. Obwohl der Parasit verschiedene Säugetiere infizieren kann (Pferde, Schafe, Rinder, Primaten, Nagetiere, Wildschweine) ist das Hausschwein die Hauptansteckungsquelle für den Menschen. Die Übertragung von Tier auf Mensch findet vor allem in Gebieten statt, wo Schweine und Menschen sehr nahe zusammen leben. In Papua Neuguinea beispielsweise wurde eine Infektionsrate der Schweinebesitzer und Schlachthofarbeiter von 28% nachgewiesen. Häufiger verbreitet ist die humane Erkrankung in warmen Gebieten. In westlichen Ländern ist die Verbreitung relativ gering. Die Diagnose der Balantidiose bei Mensch und Schwein basiert auf der mikroskopischen Erkennung von aktiven Trophozoiten und/oder Zysten in frischem oder Formalin-fixiertem Stuhl. B. coli wird phasenweise ausgeschieden, es sind deshalb mehrere Untersuchungen nötig. Auch rektale Biopsien wurden beschrieben. Für die Diagnose einer pulmonalen Balantidiose wird eine bronchoalveoläre Lavage empfohlen. Die humane intestinale und extraintestinale Erkrankung kann mit den Wirkstoffen Tetrazyklin, Metronidazol oder Iodoquinol gut behandelt werden. Verschiedene Therapien mit Oxytetrazyklin (Terramycin), Niridazol oder Chloroquine wurden bisher erfolgreich beim Schwein angewendet, wobei mit Terramycin die besten Erfolge erzielt wurden. Die üblichen hygienischen Massnahmen werden empfohlen um eine Tier-zu-Mensch und eine Mensch-zu-Mensch Übertragung zu verhindern. Toxoplasma gondii: T. gondii ist ein intrazellulärer Parasit, der in allen carni- und omnivoren Warmblütern gefunden werden kann. Der Mensch kann sich entweder über die Oozystenstadien, die mit dem Katzenkot ausgeschieden werden anstecken, oder über die Zysten, die im Fleisch vorhanden sind, wobei Schweinefleisch als häufigste Quelle angenommen wird. Infektionen mit Oozysten scheinen schwerere Symptome hervorzurufen als Infektionen über den Verzehr von Fleisch. Eine postnatale Infektion kann vergrösserter Lymphknoten für 4-6 Wochen, Fieber, Übelkeit, Müdigkeit, Muskel-, Hals- und Kopfschmerzen hervorrufen. Weitaus gefährlicher ist eine kongenitale Infektion, welche Kinder betrifft, die von nicht-immunen Müttern geboren werden. Die meisten Kinder, die in utero infiziert werden zeigen bei der Geburt keine Anzeichen einer Infektion, entwickeln aber später Seh- und Lernschwächen. Neonatale klinische Manifestationen variieren sehr stark und umfassen Hydrocephalus, Mikrocephalie, intrakraniale Verkalkungen, Chorioretinitis, Strabismus, Blindheit, Epilepsie, psychomotorische oder mentale Retardation, Petechien (bedingt durch Thrombozytopenie) und Anämie. Lebensgefährlich kann eine Toxoplasmose in immunsupprimierten Personen sein. Meist handelt es sich dabei um die Reaktivierung von chronischen Infektionen. Die wichtigste Manifestation ist hierbei die Encephalitis. In der Regel führt beim Schwein eine Infektion mit T. gondii zu keinen klinischen Anzeichen. Eine transplazentare Infektion scheint weniger häufig zu sein als eine postnatale. Die meisten Infektionen verlaufen subklinisch. Klinische Toxoplasmosen kommen vor allem bei jüngeren Tieren vor. Der Parasit kann lebenslang in essbaren Geweben persistieren. Klinische Anzeichen, die durch Ersteller : Riccarda Ursprung Datum : 30.09.2006 Seite 2 von 5 Toxoplasmen bei Schweinen ausgelöst werden können sind Atemnot, Fieber, allgemeine Schwäche, Durchfall, Erblinden, Geburt von mumifzierten Feten und Totgeburten. Die Prävalenz für T. gondii Infektionen bei Schweinen variiert zwischen 4% und 69%. Menschen, die auf dem Land wohnen und Kontakt mit Schweinen und anderen Nutztieren haben wurden häufiger seropositiv getestet. Es gibt verschiedene Arbeiten die gezeigt haben, dass Schweine mit Kontakt zu Katzen häufiger Antikörper gegen Toxoplasmen aufweisen. Dies gilt auch für Schweine, die im Freiland gehalten werden und für Tiere, die in hygienisch nicht einwandfreien Betrieben gehalten werden. Sämtliche Muskeln eines infizierten Schweins können infektiöse Zysten enthalten und da das Fleisch eines Schweins von 300-400 verschiedenen Menschen gegessen wird, kann es zu einer breiten Infektion kommen. Als Quellen für die Ansteckung der Schweine gelten die Aufnahme von Oozysten vom Boden, die Aufnahme von Schadnagern und Kannibalismus. Es wurde gewarnt, dass nicht alle Methoden der Pökelung zu einer Inaktivierung der Zysten führen. In Spanien konnten bei 34.8% der getesteten Wildschweine Antikörper gegen T. gondii nachgewiesen werden. Da in manchen Ländern Wildschweinefleisch roh oder nur schlecht gekocht oder gebraten verzehrt wird, stellt es eine wichtige Quelle für die humane Ansteckung dar. Toxoplasmose kann biologisch, serologisch, histologisch oder molekular diagnostiziert werden. Beim Menschen erfolgt eine Behandlung mittels Aspiramycin, Diaminodiphenylsulphone, Atovaquone und Clindamycin. Da beim Schwein die Infektionen meist asymptomatisch verlaufen findet keine Behandlung statt. Um die Exposition mit Toxoplasmen zu vermeiden sollten die Hände nach dem Handling von rohem Fleisch mit Seife gewaschen werden. Alle Schneidbretter, Küchenoberflächen und Messer, die Kontakt mit rohem Fleisch hatten sollten ebenfalls mit Wasser und Seife gewaschen werden, da die Zysten im Fleisch sehr empfindlich gegenüber Seife sind. Die Zysten im Schweinefleisch sterben ab bei Temperaturen über 67°C oder unter -13°C. Eine Studie in Norwegen hat gezeigt, dass folgende Faktoren zu einer Serokonversion während der Schwangerschaft geführt hatten: Verzehr von rohem oder zu wenig gekochtem Hammelfleisch, Schweinefleisch oder Hackfleisch, rohem ungewaschenem Gemüse, ungenügende Hygiene in der Küche und die Reinigung des Katzenklos. Schwangere Frauen sollten den Kontakt mit Katzen, rohem Fleisch und Erde vermeiden. Es wird vermutet, dass die meisten Schweine nach der Geburt durch die Aufnahme von Oozysten in Futter oder Wasser, welches mit Katzenkot verunreinigt wurde oder durch den Verzehr von Gewebezysten anderer infizierter Tiere angesteckt werden. Um Schweine vor einer Infektion zu schützen sollten folgende Regeln beachtet werden: Katzen von Stall, Futter und Wasser fernhalten, tote Schweine sofort entfernen, damit Kannibalismus verhindert werden kann, Bekämpfung von Schadnagern (nicht durch Katzen), kein Verfüttern von ungekochten Abfällen. Sarcocystis suihominis: Sarcocystis Sp. sind intrazelluläre Protozoen mit einem Lebenszyklus, der einen Zwischen- und einen Endwirt beinhaltet. Der Mensch ist dabei der Endwirt von mindestens 2 Spezies S. hominis und s. suihominis. Die meisten Sarcocystis Spezies infizieren spezifische Wirte oder deren nahen Verwandten. Beim Schwein sind bisher die Typen S. miescheriana, S. porcifelis und S. suihominis bekannt wobei die Endwirte dieser Parasiten Hunde, Katzen und Menschen sind bzw. nur S. suihominis den Menschen als Endwirt benützt. Bisher gibt es nur wenige Informationen über intestinale Sayrcocystose Fälle beim Menschen, die hauptsächlich aus europäischen Ländern gemeldet werden. Freiwillige in Deutschland, die zystenhaltiges rohes Schweinefleisch gegessen haben, entwickelten 6-48h später dramatische Symptome wie Übelkeit, starke Blähungen, Magenschmerzen, Appetitverlust, Erbrechen, Durchfall, Atembeschwerden und erhöhte Pulsfrequenz. Von den 3 beim Schwein bekannten Sarkocystis Spezies ist nur S. suihominis für das Gesundheitswesen von Bedeutung. Milde Infektionen rufen normalerweise keine klinischen Symptome hervor, aber Gewichtszunahmen und Fleischqualität können beeinträchtigt sein. Bei Infektionen mit hohen Dosen kann es nach der Aufnahme bedingt durch die Migration der Sporozoiten durch die Blutgefässe zu akuten Läsionen (Ödeme, Hämorrhagien und Nekrosen) kommen. Die Läsionen sind assoziiert mit der Reifung der 2. Meronten-Generation in den Endothel- und Subendothelzellen. Folgende pathologischen Veränderungen werden am häufigsten beobachtet: Myositis, petechiale Blutungen im Bereich des Herzens und der Serosen, Ödeme, Nekrosen und Hämorrhagien der Lymphknoten. Die betroffenen Tiere sind meist abgemagert, zeigen Hautrötungen im Bereich der Ohren, Beine und Gesäss. Nach der akuten Phase können Zysten von Sarcocystis in verschiedenen Muskelgeweben gefunden werden, meist ohne signifikante pathologische Veränderungen. Da keine routinemässigen Untersuchungen gemacht werden, ist es schwierig etwas über die Prävalenz beim Menschen zu sagen. In einer deutschen Studie konnte eine Rate von 2% bei den untersuchten Menschen und 3-30% bei Schweinen nachgewiesen werden. Ersteller : Riccarda Ursprung Datum : 30.09.2006 Seite 3 von 5 Die Zysten überstehen Temperaturen von -5°C (48h) und -20°C (24h) und können in feuchter Umgebung bis zu einem Jahr überleben. Sie sind resistent gegenüber vielen Desinfektionsmitteln, 10% Ammoniak kann die Zysten abtöten. Der Nachweis erfolgt mikroskopisch mittels Flotation von Kotproben. Da die Sporozysten der verschiedenen Spezies sich in Grösse und Form überlappen, kann rein optisch keine genauere Bestimmung erfolgen. Im Schweinefleisch erfolgt der Nachweis über direkte Beobachtungen von makroskopischen Läsionen oder über histologische Untersuchungen. Um grössere Fleischmengen zu untersuchen werden Proben vorverdaut und das Granulat mikroskopisch auf Bradyzoiten untersucht. Auch ELISA, indirekte Hämagglutination (IHA) und indirekte Immunfluoreszenz (IFA) wurden bereits eingesetzt. Es gibt keine Prophylaxe oder Therapie für intestinale Sarcocystose beim Menschen. Die meisten Infektionen verlaufen selbstlimitierend. Auch beim Schwein ist keine Behandlung bekannt. Um eine Infektion von Nutztieren zu verhindern muss eine Aufnahme von Sporozysten aus mit menschlichem Kot verunreinigtem Futter, Wasser oder Einstreuh verunmöglicht werden. Wenn solche Massnahmen nicht durchgeführt werden können, muss das Fleisch für 2 Tage bei -20°C gelagert werden oder aber durchgekocht werden, damit die infektiösen Bradyzoiten abgetötet werden. Trypanosoma (Schizotrypanum) cruzi: T. cruzi ist der Auslöser der Chagas Krankheit, welche Millionen von Menschen in Zentral- und Südamerika betrifft. Die Übertragung erfolgt über infizierte Mücken. Die Erkrankung tritt häufiger in den ländlichen Gebieten auf. Bisher sind über 200 Säugetierarten und 120 Mückenarten bekannt, die für eine Infektion mit T. cruzi empfänglich sind. Hunde, Opossums, Haus- und Wildschweine und Nagetiere dienen als Hauptreservoire in der Umgebung des Menschen. An der Eintrittspforte des Parasiten kann sich eine entzündliche Läsion entwickeln, das Chagoma. Die meisten Menschen mit akuter Chagas Erkrankung entwickeln nur milde Symptome. Vor allem Kinder können aber nach einer Inkubationszeit von 7-14 Tagen ausgeprägte Symptome entwickeln wie Übelkeit, Fieber, unilaterale, schmerzlose Ödeme der Augenlieder, Konjunktivitis, Hepatosplenomegalie und Lymphadenopathie. Nach 1-3 Monaten klingen diese Symptome wieder ab. Nach 10-20 Jahren nach erfolgter Infektion bildet sich bei 10-30% der betroffenen Menschen die chronische Chagas Krankheit aus. Dabei sind die Effekte auf das Herz am weitesten verbreitet: Vergrösserung, Aneurismen, murale Thromben und Störungen im Erregungsleitungssystem. Es scheint, dass eine Infektion beim Schwein asymptomatisch verläuft. Domestizierte Säugetiere spielen eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der Infektion, da sie gleichzeitig zu den Mücken und Menschen einen engen Kontakt haben. Im brasilianischen Amazonasgebiet konnte bei den Schweinen ein starker Befall mit dem Vektor Panstrongylus geniculatus nachgewiesen werden. Auch sind Schweine eine Nahrungsquelle für Triatoma braziliensis, einer der wichtigsten Vektoren der Chagas Krankheit. Zusätzlich wiesen in Paraguay 10% der getesteten Schweine Antikörper gegen T. cruzi auf und natürliche Infektionen bei Schweinen in Mexiko wurden beobachtet. Für die traditionelle Diagnose einer latenten oder chronischen Erkrankungsphase werden Mücken zur Blutaufnahme am Patienten angesetzt und nach 1 bis 2 Monaten Kot und Darm auf die Präsenz von Parasiten überprüft (Xenodiagnose). Auch ELISA, IFA und IHA sind weit verbreitete Diagnosemöglichkeiten, da die meisten chronischen Patienten Antikörper bilden. Die Sensitivität der neuen PCR Tests ist grösser als diejenige der Xenodiagnose, jedoch abhängig von der Parasitämie. Für den Nachweis von Wirtstieren wurden ebenfalls verschiedenste Tests angewendet. Langzeitbehandlungen mit Nifurtimox (120 d) oder Benznidazol (30-90 d) haben sich als effizient für eine akute Erkrankung erwiesen, für die chronische Form gibt es bisher jedoch keine Therapie. Weil Vakzinen und adäquate Medikamente für eine grossflächige Behandlung fehlen, hängt die Eindämmung der Erkrankung von der Kontrolle der übertragenden Mücken und infizierten Blutkonserven ab. Während einer 10-jährigen Bekämpfungskampagne konnte die Prävalenz um 9465% gesenkt werden. Parasitäre Infektionen bei Schweinen führen zu beachtlichen finanziellen Verlusten. Mehrere Studien weisen darauf hin, dass die Freiland- und Auslaufhaltung zu einer stärkeren und prävalenteren Infektion mit Parasiten führt. Da in der Stallhaltung häufig eine bessere Sammlung der Ausscheidungen möglich ist und ein teilweiser Schutz vor Kontakt mit anderen Trägertieren und Vektoren geboten werden kann, wird die Ansteckung der Schweine und somit eine Übertragung auf den Menschen verringert. - Haus- und Wildschweine sind empfänglich für eine grosse Menge von zoonotischen Parasiten. Ersteller : Riccarda Ursprung Datum : 30.09.2006 Seite 4 von 5 - - - In dieser Arbeit werden zoonotische Protozoen, bei denen das Schwein eine wichtige Rolle spielt besprochen. Blastocystis sp: Kommt weltweit vor. Inzidenz bei Haus- und Wildschweinen sehr hoch. Fäko-orale Ansteckung des Menschen. Pathogenität für Mensch umstritten. Entamoeba polecki: Verbreitung weltweit. Inzidenz bei Haus- und Wildscheinen hoch. Fäko-orale Ansteckung des Menschen. Pathogenität für Mensch umstritten. Blantidium coli: Vor allem in warmen Gebieten weit verbreitet. Fäko-orale Infektion des Menschen. Fulminante Dysenterie mit Schock mögliche, evt. sekundär Verbreitung über lymphatisches System. Toxoplasma gondii: Verbreitung weltweit. Inzidenz bei Haus- und Wildschweinen mittelgradig bis hoch. Ansteckung über rohes Fleisch sowie Oozysten aus Katzenkot. Kongenitale Infektionen bei Frauen ohne Antikörper können zu Missbildungen führen. Lebensgefährlich für immunsupprimierte Menschen. Sarcocystis suihominis: Fälle hauptsächlich in Europa gemeldet. Über die Prävalenz ist kaum etwas bekannt. Infektion beim Menschen verläuft meist selbstlimitierend. Trypanosoma cruzi: Vor allem in Mittel- und Südamerika sehr weit verbreitet. Auslöser der akuten und chronischen Chagas Krankheit. Ersteller : Riccarda Ursprung Datum : 30.09.2006 Seite 5 von 5